Фамилия Гранёнов — одна из тех, где угадывается ручная работа. В её основе лежит прозвище Гранёный, а оно, в свою очередь, восходит к глаголу «гранить»: обрезать, обтачивать, шлифовать твёрдый материал, чтобы получить на нём ровные грани. Логичнее всего предположить, что прозвище дали по профессии — каменотёсу, гранильщику или кузнецу, который придавал форму металлу. Это так называемое «профессиональное» именование, одно из самых распространённых в русской ономастике.

Однако есть и другие версии. Слово «грань» в старину означало не только ребро камня, но и границу земельных владений. В таком случае Гранёным могли прозвать человека, жившего на краю села или у межи. Ещё одно значение — «сросшиеся в кучку орехи»: если верить этой гипотезе, прозвище могло закрепиться за тем, кто жил неподалёку от орешника.

Отдельно стоит упомянуть связь с топонимом Гранов — селом недалеко от Умани на Украине. Предок вполне мог быть выходцем оттуда, а фамилия тогда указывала бы на географическое происхождение, а не на ремесло.

Менее вероятная, но встречающаяся в словарях версия отсылает к слову «гран» в значении «зерно» или «очень малая величина». Тогда прозвище Гранёный могло описывать внешность — худобу, миниатюрность. Но эта гипотеза уступает «профессиональной» по убедительности: слишком много фамилий образовано от названий занятий и слишком мало — от абстрактных мер веса.

Фамилия строится по стандартной модели: прозвище на -ый (Гранёный) плюс притяжательный суффикс -ов, дающий ответ на вопрос «чей?». Получается «сын Гранёного». Ударение в современном варианте падает на второй слог: Гранёнов. Если исходить из самого правдоподобного толкования, предки носителей этой фамилии были мастерами, работавшими с камнем или металлом, — людьми, чьими руками создавалось то, что мы теперь называем архитектурой и ремеслом.