Фамилия Калюнов образована от прозвища Калюн. В «Этимологическом русскоязычном словаре» Фасмера «калюн» определяется как «холм, скала». Скорее всего, человек, который имел прозвище Калюн, жил у холма. К подобным именованиям, которые помогали быстро найти нужного человека в те времена, когда не существовало точных адресов, относится и фамилия Калюнов.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования: так называли по отцу — «чей ты будешь?» — «Калюнов», то есть сын Калюна. Эта простая и распространённая модель закрепилась в центральных и северных губерниях России, где фамилии на -ов и -ин складывались в XV–XVII веках.

Прозвище Калюн могло возникнуть не только от географического ориентира. В южнорусских и украинских говорах «калюжина» — лужа, грязь, а «калюн» — уменьшительная форма от того же корня. Если предок жил в сырой низине, у болота или разлива реки, соседи могли прозвать его Калюном. Обе версии — «холм» и «лужа» — не противоречат логике прозвищ: в обоих случаях человека называли по характерной черте местности, где стоял его дом. Версия с холмом выглядит правдоподобнее, поскольку Фасмер прямо фиксирует это значение, а диалектное «калюн» в значении «грязь» встречается реже и не закреплено в столь авторитетных источниках.

В старину прозвища нередко вытесняли имена не только в быту, но даже проникали в официальные документы. Так и прозвище Калюн закрепилось за человеком в качестве наиболее употребительного именования, а со временем легло в основу фамилии Калюнов. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Калюн, со временем получил фамилию Калюнов.

Фамилия редкая, в современных справочниках не упоминается среди массовых. Её носители встречаются в основном в Центральной России и Поволжье — регионах, где суффикс -ов был основным при оформлении фамилий. Однокоренные варианты — Калюжин, Калугин — имеют другую основу и не связаны напрямую с «калюном».