Фамилия Гетмановы происходит от прозвища или неофициального именования Гетман. В её основе лежит польское слово hetman, которое в Речи Посполитой и Русском государстве означало высшего военачальника, командующего войском. По одной из версий, прозвище Гетман мог получить человек, служивший у такого военачальника или чем-то напоминавший его — например, властным характером или манерой держаться. Вряд ли прозвище могло принадлежать самому гетману: к XVI–XVII векам представители высшей военной и политической элиты уже имели официально закреплённые родовые фамилии, а прозвища и фамилии от титулов обычно давали людям из окружения носителя титула или тем, кто прислуживал при его дворе.

Фамилия образована по стандартной русской модели с суффиксом -ов, который указывает на принадлежность: Гетманов — это «сын Гетмана» или «из семьи Гетмана». Форма множественного числа Гетмановы в русской традиции обозначает весь род в целом, отвечая на вопрос «чьи будете?». О точном месте и времени возникновения фамилии говорить сложно: процесс формирования русских фамилий у крестьян и посадских людей растянулся до XIX века, и в разных регионах он шёл с разной скоростью. Можно предположить, что фамилия чаще встречалась на южных и западных рубежах Русского царства, где влияние польской и украинской культуры было сильнее, а само слово «гетман» было на слуху.

Среди однокоренных фамилий — Гетман, Гетмановский, Гетманцев. Все они отсылают к тому же исходному слову, но различаются по суффиксам: если Гетманов — типично русская патронимическая форма, то Гетманцев — скорее южнорусская или украинская, с суффиксом -ев, а Гетмановский — фамилия польского или западнорусского типа на -ский, характерная для шляхты. Фамилия Гетмановы встречается и сегодня, хотя не входит в число самых распространённых: по разным данным, её носители живут в центральных областях России, на Украине и в Беларуси.