Фамилия Гасанханов — тюркская по модели и арабская по корню. Она сложилась из двух частей: личного имени Гасан и тюркского титула «хан». Гасан — это один из вариантов передачи арабского имени Хасан (в переводе «красивый», «хороший»). В мусульманской традиции это имя особенно почитаемо: его носил внук пророка Мухаммеда, сын Али и Фатимы. В тюркских языках (азербайджанском, кумыкском, татарском) звук «х» в начале слова часто переходит в «г», отсюда форма «Гасан» вместо «Хасан».

Второй компонент, «хан», в этом случае не обязательно указывает на прямое родство с правителем. Скорее всего, это дань уважения или указание на происхождение из знатного, уважаемого рода. В Средней Азии и на Кавказе составные имена с «ханом» на втором месте (Мирзахан, Алихан, Гасанхан) давали мальчикам, желая подчеркнуть их будущий авторитет и благородство. Получается, что исходное личное имя Гасанхан означало «господин Гасан» или «Гасан, подобный хану».

Русский суффикс -ов добавился к этой основе уже при русификации фамилии, стандартно для XIX–XX веков. Он отвечает на вопрос «чей?»: Гасанханов — сын или потомок Гасанхана. Фамилия почти не встречается в центральной России; она характерна для регионов традиционного ислама и тюркского населения: Дагестан, Азербайджан, Чечня, Закавказье. Встречается и у народов, где распространены арабские имена с тюркскими добавками — например, у кумыков или лезгин.

Примечательно, что в отличие от фамилий на -оглы (Гасанханоглы), которые сохраняют тюркскую патронимическую модель, форма Гасанханов — результат полной адаптации к русской грамматике. В советских паспортах, когда требовалась единая запись по-русски, именно такой вариант закрепился. Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Хасанов, Гасанов — то Гасанханов стоит особняком: он двусоставный и более «титульный», что может говорить о более высоком социальном положении первого носителя в его родной среде.