Фамилия Двоеносовы, как и многие русские родовые имена, образована от личного прозвища — Двоенос. В основе лежит слово «нос», а первая часть «двое» указывает на какую-то двойственность. Самое прямое и правдоподобное объяснение: так могли прозвать человека с необычайно острым обонянием, буквально «двойным носом» по чутью. В русских говорах «носом» называли не только орган, но и нюх, способность учуять. Вторая версия, более бытовая, — внешняя примета. Если на носу был глубокий шрам или родинка, которая как бы делила его надвое, человека могли прозвать Двоеносом в насмешку или для опознания. Третья, менее вероятная, но встречающаяся в народной этимологии версия — связь с «двоением» в переносном смысле: так могли назвать двуличного человека или того, кто видел всё «в двух видах» (двоился в глазах), но эта гипотеза слабая, так как прозвища обычно цеплялись за конкретную, видимую черту.

Словообразовательная модель типична для восточнославянских фамилий: суффикс -ов присоединялся к прозвищу на твёрдый согласный, указывая на принадлежность роду. Двоеносов — буквально «сын Двоеноса». Такие фамилии массово закреплялись за крестьянами и посадскими людьми в XV–XVII веках, когда государству понадобился учёт населения. Фамилия Двоеносовы — редкая, в современных справочниках встречается точечно, преимущественно в центральных и поволжских областях России, что косвенно указывает на зону бытования исходного прозвища.

Интересная деталь: в отличие от более частых фамилий на «-нос» (Кривонос, Щербанос), где первая часть описывает форму, «двое» — числительное, что делает прозвище именно качественным, а не описательным. Это ставит Двоеносовых в один ряд с такими редкими родовыми именами, как Троеглазов или Семиглазов, где числительное усиливало признак. Точное место и время возникновения фамилии Двоеносовы сейчас установить сложно — процесс закрепления фамилий шёл неравномерно, и многие прозвища остались только в документах переписей. Но сам факт, что прозвище сохранилось в фамилии, делает её ценным памятником народной наблюдательности и живого великорусского языка.