Фамилия Гайворонцева — женская форма мужской фамилии Гайворонцев. В её основе лежит прозвище или нецерковное имя Гайворонец, которое давали человеку по сходству с птицей гайвороном (грачом). В южнорусских и украинских говорах «гайворон» — это грач, крупная черная птица из семейства врановых. Прозвище могло указывать на внешность: темные волосы, смуглую кожу, черные глаза, или на особенности поведения — крикливость, суетливость, любовь собираться в компании.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ец указывает на носителя признака (Гайворон — Гайворонец — «тот, кто похож на гайворона»). Затем к основе Гайворонец- добавился типичный русский фамильный суффикс -ов, образовавший фамилию Гайворонцев. Окончание -а в женском варианте — грамматический показатель рода.

Фамилия редкая и имеет яркую региональную привязку. Она характерна для юга России, особенно для Курской, Белгородской, Воронежской областей, а также для восточных районов Украины — территорий, где в быту широко использовалось слово «гайворон» вместо литературного «грач». В северных и центральных губерниях такое прозвище встречалось бы реже, там предпочитали называть человека просто Грач или Грачев.

Стоит отметить один нюанс: в некоторых источниках фамилию Гайворонцев ошибочно связывают с украинским городом Гайворон (Кировоградская область). Но это топонимическая версия менее правдоподобна. Фамилии на -цев от названий городов образуются редко и обычно через притяжательное прилагательное (гайворонский → Гайворонский), а не через суффикс -ец. Прозвищное происхождение от птицы — прямое и очевидное.

Таким образом, предок носительницы фамилии Гайворонцева, скорее всего, был жителем южнорусского села, получившим прозвище Гайворонец за сходство с грачом. Сословно это могли быть крестьяне или однодворцы, реже — казаки. Фамилия не дворянская и не купеческая, что подтверждается её отсутствием в родословных книгах и «Бархатной книге».