Фамилия Чиронова — женская форма фамилии Чиронов, и её происхождение неочевидно. Чтобы понять корень, нужно отбросить суффикс -ов- (типичный для русских фамилий, обозначающий принадлежность: «чей?» — Чиронов). Остаётся основа «Чирон». Самая вероятная версия: Чирон — это вариант имени или прозвища, образованного от «чир» или «чира». В русских говорах «чира» — это утка-чирок, мелкая водоплавающая птица. Прозвище Чирок или Чира могли дать маленькому, вертлявому человеку или охотнику. Уменьшительный суффикс -он- (как в «чиж — чижонок») превращает «чира» в «чирон» — «маленький чирок». Фамилия могла возникнуть в северных или сибирских регионах, где эта птица распространена, и где прозвища по птицам были особенно часты.

Есть и другая, менее очевидная версия. Чирон может быть искажением крестильного имени Кирон (от греческого «kyrios» — господин) — редкого, но встречавшегося в святцах. В просторечии «Кирон» могло потерять начальный «к» и перейти в «Чирон» под влиянием акающих говоров. Однако эта гипотеза слабее: фамилии от полных канонических имён с таким изменением редки, а прозвищная версия с птицей объясняет форму проще и естественнее.

Суффикс -ов- указывает на то, что фамилия формировалась в среде великорусского крестьянства или служилых людей, а не в дворянской среде, где чаще использовались фамилии на -ский. Первые носители фамилии Чироновы, скорее всего, жили в северных губерниях или на Урале — в местах, где водится чирок. Фамилия не относится к числу распространённых, что подтверждает её узколокальное происхождение от конкретного прозвища. Однокоренные фамилии — Чиров, Чириков, Чиркин — все они восходят к тому же птичьему корню, но Чиронова выделяется редким уменьшительным суффиксом, который буквально означает «сын маленького чирка».