Фамилия Канонеров — редкий случай в русском ономастиконе, когда в основе лежит не бытовое прозвище, а узкий военно-технический термин. Слово «канонер» (от французского canonnier) в русской армии XVIII–XIX веков означало артиллериста, но не рядового пушкаря вообще, а солдата с определённой квалификацией: он заряжал орудие, наводил прицел и производил выстрел. Черновая работа — откат пушки на место, охлаждение ствола и прочистка канала после выстрела — ложилась на солдат низшего разряда, гандлангеров. Таким образом, канонер стоял на ступень выше чернорабочего, но ниже бомбардира.

Фамилия образована по стандартной модели: прозвище Канонер плюс патронимический суффикс -ов, отвечающий на вопрос «чей?». Значит, родоначальник был либо сыном канонера, либо сам носил это прозвище, закрепившееся за ним по службе. Скорее всего, прозвище дали не в быту, а в военной среде — для отличия солдат одной специальности от другой.

Интересно, что слово «канонер» не получило широкого хождения в крестьянской среде: это не ремесло плотника или кузнеца, а строгий армейский чин. Поэтому Канонеровы — вероятные потомки тех, кто служил в артиллерии при Петре I или в последующих кампаниях. Фамилия могла закрепиться как у солдатских детей, так и у отставных нижних чинов, осевших на земле.

Встречается фамилия редко, в основном в местах, где стояли артиллерийские гарнизоны. Похожая по смыслу, но более распространённая фамилия — Пушкарёв, образованная от того же корня, но через русское слово «пушкарь». Канонеров же звучит архаично и выдаёт книжное, заимствованное происхождение термина.

В дореволюционных справочниках Канонеровы не числились среди дворянских родов — фамилия оставалась солдатской, мещанской или купеческой, если носитель выбивался в люди. Ономасты (например, Б. Унбегаун) относят подобные фамилии к группе «профессиональных именований», но с оговоркой: здесь профессия не гражданская, а строго военная, что сужает круг возможных предков до служилых людей артиллерийского ведомства.