Фамилия Ченомашенцев — редкий случай, когда географическое прозвище соединилось с необычной родовой моделью. Её основа — топоним Ченомаш (или Ченомаша), который с высокой вероятностью указывает на конкретное место в Забайкалье или на Дальнем Востоке. В этих краях встречаются речки и урочища с похожими названиями, образованными от эвенкийских или монгольских корней: «чен» или «чэн» может означать «река», «вода», а «маш» — искажённое «мааш» (медведь) или «маша» (охотничий посох). То есть исходное прозвище Ченомаш — это человек, живущий у реки Ченомаш, или переселенец оттуда.

Суффикс -енц- в русских фамилиях — редкая региональная черта. Чаще всего он встречается у потомков донских казаков и в южнорусских говорах, где -енц- заменяет обычное -ец-. Сравните: «казанец» — «казанцев», «таганец» — «таганцев». В фамилии Ченомашенцев мы видим двойное оформление: сначала суффикс -енц- (принадлежность к местности), затем фамильный суффикс -ев (чей? — Ченомашенцев). Это значит, что родоначальника звали Ченомаш или Ченомашец, а его потомки стали Ченомашенцевыми. Вариант с -ов- здесь маловероятен, так как основа оканчивается на шипящий, и -ев- закономерно смягчает её.

Другая, менее правдоподобная версия выводит фамилию из прозвища Ченомаш, связанного с профессией или внешностью. В диалектах «чен» могло означать «чин», «порядок», а «маш» — «махать», «суетиться». Но это объяснение шаткое: ни в одном словаре русских говоров не зафиксировано слово «ченомаш» как нарицательное. Поэтому опора на топоним остаётся основной.

Сословно фамилия скорее всего крестьянская или казачья. В XIX веке Ченомашенцевы встречаются в метрических книгах Забайкальского казачьего войска — это подтверждает связь с восточными окраинами империи. В центральных губерниях фамилия не отмечена, что делает её исключительно локальной. Сегодня Ченомашенцевы живут в основном в Забайкалье, Бурятии и Иркутской области, реже — на юге России, куда могли переехать в XX веке.

Сравнение с однокоренными фамилиями показывает, насколько редка эта словообразовательная модель. «Ченомашев» (без -енц-) — ещё более редкий вариант, а «Ченомаш» как фамилия почти не встречается. Зато есть фамилии с тем же суффиксом -енцев: Таганцев, Казанцев, Саратовцев — все они указывают на происхождение из определённого города или местности. Ченомашенцев стоит в том же ряду, но его «город» — не крупный центр, а маленькое урочище, имя которого почти стёрлось с карты.