Фамилия Гарнусова — женская форма фамилии Гарнусов. Её основа — прозвище или неканоническое имя Гарнус, которое, скорее всего, связано с глаголом «гарнуть» — в южнорусских и украинских говорах это слово означало «кричать», «шуметь», «громко петь». Человек, получивший такое прозвище, мог отличаться громким голосом, крикливостью или, напротив, был зазывалой, глашатаем. Менее вероятна, но возможна связь с диалектным «гарный» (красивый, хороший) — в таком случае Гарнус могло быть ласкательным или ироничным именованием.

Суффикс -ов- указывает на типичную русскую патронимическую модель: Гарнусов буквально значит «сын Гарнуса». Фамилия недворянская, без суффикса -ский, что говорит о её происхождении в среде крестьян, мещан или казаков. Встречается она редко и преимущественно на юге России — в Ростовской, Волгоградской областях, а также в Краснодарском крае, где были сильны украинские говоры. В украинском языке аналогом звучало бы «Гарнусенко», но в русской среде закрепился именно вариант с -ов.

С точки зрения словообразования, фамилия примечательна тем, что её основа не является распространённым христианским именем. Гарнус — это чисто бытовое, мирское прозвище, которое не фиксируется в святцах. В XVII–XVIII веках такие прозвища нередко давали по внешним или поведенческим чертам, и они могли закрепиться за родом, если первый носитель был заметной фигурой в своей общине. Сравните с однокоренными фамилиями Гарнаев, Гарнаков или Гарнышев — все они отходят от того же корня «гар-» с оттенком звучания или красоты.

В современных справочниках фамилия Гарнусова не входит в списки самых частых, но её носители встречаются в архивных записях XIX века по Воронежской губернии. Искать предков стоит именно в этом регионе, а также учитывать, что написание могло колебаться: в старых документах возможны варианты Гарнусовъ, Горнусов (под влиянием аканья).