Фамилия Горяинов чаще всего ведет родословную не от пламени, а от гор. Прозвище Горяин, скорее всего, получал горец — житель горной местности. Эта версия выглядит убедительнее прочих: в исторических документах XIV–XVI веков прозвище встречается нередко и без связи с пожарами. Записаны Горяин Сидоров, московский воевода (1492), Горяин Писарев, каширский боярский сын (1543), Горяин Царев, строитель церкви в Белозерске. Ономаст С. Б. Веселовский отмечает Горяиновых в XVI веке в Муроме, Арзамасе, Пскове и Москве. Некоторые ветви рода принадлежали к нетитулованному российскому дворянству.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ов присоединился к основе Горяин, образовав типичное русское отчество — «сын Горяина». Само прозвище Горяин могло возникнуть и от названия населенного пункта: в Псковской, Ленинградской и Московской областях есть несколько деревень с топонимом Горяино. Выходец из такого села получал прозвище по месту жительства.

Существует и более спорная версия, связывающая фамилию с глаголом «гореть» или словом «горе». Согласно ей, прозвище Горяй давали человеку, пережившему пожар, или же, наоборот, давали с пожелательной целью — чтобы ребенок не знал горя (здесь срабатывает народная магия имени от противного). В этом случае фамилия Горяинов оказывается отчеством второго порядка: Горяинов — внук Горяя, сын Горяина. Однако эта гипотеза слабее «горской»: имя Горяй встречается в источниках реже, а связь с топонимом и реальными жителями гор выглядит документально обоснованнее.

В позднейших записях фамилия рассеяна по разным регионам. В Книге памяти Республики Коми упомянут Валентин Никифорович Горяинов (1935 года рождения, село Верхние Гнилушки Воронежской области). В Книге памяти Башкортостана — Василий Егорович Горяинов (1912, деревня Шкапово) и Василий Иванович Горяинов (1941, село Нура).