Фамилия Гнатовы — один из ярких примеров того, как народная речь перекроила церковное имя. В её основе лежит каноническое мужское имя Игнатий (от латинского ignis — «огонь»), которое в переводе означает «огненный» или, по другой версии, «неведомый». В русском быту это имя упрощали до форм Игнат, Гнат, а от них уже пошли фамилии. Фамилия Гнатов — «сын Гната», то есть потомок человека, которого в обиходе звали не Игнатием, а сокращённо — Гнат.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования: так закрепляли принадлежность к главе семьи. Если бы фамилия сложилась на Украине или в Беларуси, она звучала бы как Гнатенко или Гнатович, но форма на -ов закрепилась именно в великорусской среде.

Существует и вторая, менее убедительная версия: связь с украинским глаголом гнати («гнать, погонять»). Сторонники этой гипотезы предполагают, что прозвище Гнат мог получить лихой ямщик или извозчик. Однако против такого толкования говорит то, что отглагольные прозвища в чистом виде редко становились основой для фамилий на -ов без промежуточного имени. Гораздо вероятнее, что перед нами всё же усечённая форма крестильного имени, а не прозвище по занятию.

Фамилия Гнатовы нередко встречается в южнорусских областях — на территориях, где исторически были сильны украинские говоры: в Курской, Воронежской, Ростовской губерниях. Там форма имени «Гнат» была привычной, и фамилия закрепилась как вполне местная, а не привозная.

С точки зрения ономастики, фамилия Гнатовы — хороший пример усечения основы, когда от полного имени Игнатий «отрезали» первый слог. Это обычный для народной речи приём: так же появились фамилии Галактионов (от Галактион, в просторечии Лактион) или Евстратов (от Евстратий, в быту Страт). Поэтому фамилия Гнатовы стоит в одном ряду с однокоренными Игнатов, Игнатьев, Гнатюк, но отличается от них именно степенью «обрусения» исходного латинского имени.