Фамилия Гетманов — один из тех случаев, когда за основу взято не личное имя и не профессия в прямом смысле, а высокий военно-политический титул. В её основе лежит слово «гетман» (из польск. hetman, восходящего к нем. Hauptmann — «главный человек, капитан»). В Речи Посполитой гетман был главнокомандующим армией, а на Украине XVI–XVII веков — правителем, совмещавшим военную, судебную и административную власть. Предок носителя фамилии, скорее всего, не был самим гетманом: к моменту, когда фамилии начали закрепляться у низших сословий, этот титул уже имели только знатные роды. Вероятнее, что родоначальник служил при гетмане — в его канцелярии, охране или свите, а в быту получил прозвище Гетман, которое и легло в основу фамилии.

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую модель образования: «чей?» — «Гетманов», то есть сын или потомок человека по прозвищу Гетман. Фамилия могла появиться на землях, входивших в Речь Посполитую или Гетманщину — в современной Украине, Беларуси или на юго-западе России. Примечательно, что в отличие от фамилий, образованных от названий должностей (например, Царёв или Князев), Гетманов встречается реже: титул был менее распространён и имел яркую региональную привязку. В некоторых говорах слово «гетман» могло стать прозвищем для властного или заносчивого человека, поэтому нельзя исключать и чисто бытовую версию происхождения.

Однокоренные фамилии — Гетман, Гетманцев, Гетманчук — различаются суффиксами, которые указывают на разную языковую среду: -ов типичен для великорусских территорий, -чук — для украинских, -цев — для южнорусских областей. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» модель Гетманов рассматривается в ряду фамилий, образованных от титулов и званий, но без подробного разбора — что косвенно подтверждает её относительную редкость.