Фамилия Горнатенкова — женская форма от мужской фамилии Горнатенков. В русской ономастике это довольно редкий случай: суффикс -енков типичен для южнорусских и украинских регионов (особенно для бывших Черниговской, Курской, Воронежской губерний). Если бы фамилия закрепилась в центральной России, она, скорее всего, получила бы суффикс -ов (Горнатов). Здесь же мы видим характерную для западных и южных земель модель: основа + -енко (украинский патроним) и последующая русификация через добавление -в. То есть изначально предка звали Горнатенко, а потом, при переписях или переезде, фамилию «обрусели» до Горнатенков.

Корень «горн» почти наверняка указывает на прозвище, связанное с ремеслом. «Горн» — это печь для обжига глины, выплавки металла или кузнечная печь. Поэтому первый носитель прозвища Горнатенко мог быть гончаром, кузнецом или плавильщиком. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) фамилии с корнем «горн» последовательно связывают с профессиональными занятиями. Менее вероятная, но возможная версия — топонимическая: от названия села или речки Горна (такие есть в Белоруссии и на Смоленщине). Тогда Горнатенко — «выходец из Горного». Но прозвище по ремеслу встречается чаще: оно более конкретно и бытово.

В написании «Горнатенкова» обращает на себя внимание буква «е» после «н». В украинских фамилиях на -енко ударение обычно падает на последний слог (Горнате́нко), а в русифицированном варианте Горнатенков ударение могло сместиться на второй слог (Горна́тенков). В женской форме ударение почти всегда остаётся на том же месте, что и в мужской. Это одна из тех деталей, по которой можно отличить «живую» фамилию от искусственно придуманной — ударение в ней нестандартное, а значит, она прошла через естественную народную речь.

Если говорить о социальном контексте, фамилии на -енков в XIX веке чаще носили крестьяне и мещане южных губерний, реже — однодворцы. Дворянских родов с таким окончанием практически не было. Так что предки Горнатенковой — скорее всего, ремесленники или крестьяне, занимавшиеся работой с огнём и глиной. Фамилия не слишком распространена, её носители встречаются в основном в Курской, Белгородской и Воронежской областях, а также на востоке Украины.