Фамилия Элеонора — редчайший случай в русской ономастике. В подавляющем большинстве случаев это не фамилия в привычном понимании (наследуемое родовое имя), а женское личное имя. В русской традиции фамилии от женских имён образовывались крайне редко и почти всегда с помощью суффиксов -ин или -ов, превращая имя в притяжательное прилагательное: Марьин, Татьянин, Аннин. Форма «Элеонора» без какого-либо суффикса не соответствует ни одной из продуктивных моделей русских фамилий (на -ов, -ев, -ин, -ский, -их, -ых).

Поэтому единственное правдоподобное объяснение: фамилия Элеонора — это русификация или транслитерация иностранной фамилии. Чаще всего это итальянская или испанская фамилия Eleonora, которая в странах романского языкового ареала могла закрепиться как наследуемое имя. В Италии, например, фамилии, совпадающие с женскими именами, встречаются, хоть и не массово. Также возможен вариант, что это изменённая форма фамилии Элеоноров (с отпадением -в), но такое отсечение суффикса — явление аномальное для русского языка.

Ещё одна версия, менее вероятная, но возможная в среде русских немцев или в Прибалтике: фамилию могли дать по имени матери или жены (матрилинейная традиция) в общинах, где не было строгих правил наследования фамилии по отцу. Однако документальных подтверждений этому нет.

В современной России носители фамилии Элеонора — это, скорее всего, потомки выходцев из Южной Европы или репатриантов, чья фамилия при записи в советских паспортах была записана в исходной форме, без адаптации под русские суффиксы. Словообразовательный анализ здесь бессилен: перед нами не модель, а единичный факт заимствования.