Фамилия Чмурнаев — редкая, и её происхождение сразу ставит перед исследователем несколько вопросов. Главный из них: что за основа «чмурн-»? В русском языке нет общеупотребительного слова с таким корнем, поэтому этимологию приходится восстанавливать по косвенным данным.

Наиболее вероятная версия связывает фамилию с диалектным глаголом «чмурить» или «чмурнуть». В южнорусских и украинских говорах «чмурить» значит «хитрить, лукавить, обманывать», а «чмур» — это плут, хитрец или, в ином значении, угрюмый, насупленный человек. Таким образом, прозвище Чмурнай (или Чмурной) мог получить либо хитроватый, себе на уме человек, либо, наоборот, тот, кто постоянно ходил с недовольным, «чмурым» лицом. Суффикс -аев указывает на типичную восточнославянскую модель образования фамилий от прозвищ, оканчивающихся на -ай (сравните: Болтай → Болтаев, Лепетай → Лепетаев). В данном случае основа «чмурн-» могла возникнуть из стяжения формы «чмурный» (ср. «хмурый»).

Менее убедительной выглядит версия о связи с тюркскими языками, где есть слово «чмур» (мутный, темный). Она могла бы объяснить значение, но для фамилии с русским суффиксом -аев такое заимствование маловероятно без промежуточного прозвища на русской почве. Также не стоит путать фамилию с «чмуром» — старым названием хмельного напитка (браги), хотя теоретически прозвище мог получить и любитель выпить, но это лишь вторичная гипотеза.

Географически Чмурнаевы встречаются в основном в центральных и южных регионах России, что согласуется с ареалом бытования диалектного слова «чмурить». Сословная принадлежность, скорее всего, крестьянская или мещанская: фамилия образована от прозвища, а не от имени в святцах, что характерно для непривилегированных слоёв.

Итак, перед нами фамилия-характеристика. Предок Чмурнаевых, по всей видимости, получил прозвище за свой нрав — хитрый, угрюмый или недоверчивый. Другие однокоренные фамилии (Чмуров, Чмурин) подтверждают, что корень «чмур-» в русской ономастике существовал, хотя и остался на периферии языковой нормы.