Фамилия Горналов — одна из тех, чья основа вызывает споры, но почти наверняка связана с профессией или прозвищем. Скорее всего, в её основе лежит слово «горн» — кузнечный очаг для нагрева металла. Тогда Горналов — это потомок человека, которого прозвали Горналом, то есть работником у горна, кузнецом или подмастерьем. Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: «чей?» — «Горналов», то есть сын Горнала.

Менее вероятная, но возможная версия — происхождение от топонима. В некоторых говорах «горнал» могло означать жителя гористой местности или выходца из села с похожим названием. Однако такая гипотеза слабее, потому что фамилий, образованных напрямую от слова «гора» с суффиксом -лов, в русской ономастике почти нет, а связь с кузнечным делом — типологически частая модель.

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает уточнить картину. Горналов стоит в одном ряду с Горновым, Горнушкиным и более редкими Горначёвым. Все они восходят к тому же кругу значений — ремесло, инструмент, место работы. Но у Горналова есть особенность: суффикс -ал в основе (Горнал) встречается реже, чем -ов или -ев, и может указывать на прозвищное происхождение от глагольной формы — например, от слова «горнать» (в диалектах — раздувать меха, работать с огнём). Такие прозвища часто давали не просто по профессии, а по характерному действию или манере работы.

Географически фамилия редкая. В дореволюционных переписях она встречается в основном в центральных губерниях России — Тульской, Рязанской, Калужской, где кузнечное дело было развито повсеместно. Сословно предки Горналовых, скорее всего, относились к крестьянам или ремесленникам, а не к дворянству: фамилия не фиксируется в родословных книгах и не имеет аристократических ветвей. Встречается также вариант написания с одной «н» — Горналов, что лишь отражает колебания в орфографии XIX века.