Фамилия Думнов — один из тех случаев, когда за привычным окончанием скрывается прозвище, которое могло относиться и к черте характера, и к роду занятий. В основе лежит корень «дум-», то есть «думать, мыслить». Самый прямой вариант: прозвище Думной (или Думный) давали человеку задумчивому, рассудительному или изобретательному. Однако в русском быту такие «мыслительные» прозвища часто закреплялись не за философами, а за людьми, чья работа требовала совета и расчёта.

Гораздо весомее версия, что прозвище Думной было не столько описанием характера, сколько указанием на социальный статус. В допетровской Руси «думными» называли членов Боярской думы — высшего совета при князе или царе. Ду́мный дьяк, ду́мный боярин, ду́мный дворянин — это не просто чины, а люди, принимавшие государственные решения. Прямо скажем, маловероятно, чтобы крестьянину дали прозвище «Думной» за глубокомыслие, а вот потомок служилого человека, наоборот, мог получить фамилию, отсылающую к родовой должности предка. Суффикс -ов стандартно указывает на принадлежность: Думнов — «сын Думного».

Есть и третья, менее очевидная линия, связанная с украинским словом «дума» — историческая песня речитативного склада. В этом случае прозвище Думный мог получить сказитель, кобзарь или автор таких песен. Версия не самая распространённая, но географически возможна: на южнорусских и украинских территориях прозвища по роду творчества встречались нередко.

Модель образования типична для русских фамилий: полная форма прилагательного (Думной → Думнов). Фамилия нередкая, но не массовая, встречается в центральных областях России и в Поволжье. В написании устойчива, без вариантов через «а» или с двойной «н».