Фамилия Дитянов — довольно редкая и прозрачная по происхождению, но с неожиданным поворотом. Её основа — слово «дитя», и на первый взгляд кажется, что предок был баловнем, младшим сыном или просто моложавым человеком. Однако в русских говорах у слова «дитя» было и другое, менее известное значение — «слуга, работник, мальчик на побегушках». В некоторых регионах так называли не родного ребёнка, а приёмыша или сироту, взятого в дом для работы. Поэтому Дитяновым мог стать не обязательно тот, кого ласково называли дитяткой, а скорее человек, который в молодости батрачил или воспитывался в чужой семье.

Модель образования здесь стандартная: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей сын?» — Дитянов). Полная форма «Дитя» (с мягкой основой) дала бы фамилию Дитин, но в основе лежит вариант «Дитя» с окончанием -я, что при склонении даёт форму «Дитянов» (сравните: Илья — Ильин, но Дитя — Дитянов — это исключение, возникшее из-за того, что в говорах слово могли оформлять как «Дитяня» или «Дитяна»). В словаре Б. Унбегауна фамилии от «дитя» отмечены как редкие и преимущественно севернорусские.

Географически фамилия Дитянов тяготеет к Вологодской и Архангельской областям, а также встречается на Урале, куда переселенцы из Поморья принесли свои прозвища. В метрических книгах XIX века носители фамилии записаны в основном как государственные крестьяне и мещане, то есть люди незнатного происхождения. Дворянских родов с такой фамилией не известно, что подтверждает её «простонародный» корень.

Если отбросить версию с баловнем-ребёнком, наиболее правдоподобно, что первый Дитянов — это либо подкидыш, воспитанный чужими людьми, либо молодой работник, которому прозвище «Дитя» дали за возраст или зависимое положение. Оба варианта куда реалистичнее, чем предположение о том, что фамилию дали за детский характер. В русской ономастике прозвища по социальной роли встречаются чаще, чем по личным качествам.