Фамилия Бурнусов отталкивается от прозвища Бурнус, которое, в свою очередь, восходит к арабскому слову burnus — «накидка». Такой плащ с капюшоном из грубой шерсти был традиционной одеждой бедуинов и других кочевников Северной Африки и Ближнего Востока. Позже, в XIX веке, в европейской и русской моде появились женские пальто, сшитые по образцу бурнуса, — просторные, часто без застежек, с широкими рукавами.

Словообразовательная модель здесь простая и типичная для русских фамилий: суффикс -ов присоединился к основе прозвища, указав на принадлежность потомку того, кого звали Бурнусом. То есть Бурнусов — буквально «сын Бурнуса» или «из рода Бурнуса».

Что могло лечь в основу прозвища? Самая прямая версия — человек носил такую накидку, выделяясь ею среди окружающих. В крестьянской или купеческой среде это сразу бросалось в глаза, и прозвище закреплялось. Вторая версия — предок был портным, который шил такие плащи, либо путешественником (торговцем, матросом), побывавшим в арабских странах и привезшим оттуда диковинную одежду. Третья, менее вероятная, но возможная — прозвище дали по сходству: за широкоплечесть или манеру кутаться в плащ.

Фамилия редкая и географически не привязана к одному региону — встречается разрозненно, что косвенно подтверждает прозвищное, а не топонимическое происхождение. В ономастических справочниках (например, в работах Б. Унбегауна) подобные фамилии, образованные от названий предметов одежды, описываются как типично «прозвищные» — они возникали спонтанно в разных местах и не формировали крупных гнезд.

Споров вокруг этимологии фамилии Бурнусов нет: арабский корень очевиден, а русская модель образования на -ов не оставляет сомнений в том, что перед нами патронимическая фамилия, возникшая не ранее XVII–XVIII веков, когда такие формы окончательно закрепились в русском быту.