Фамилия Кароннова — редкий случай, когда написание подсказывает разгадку быстрее, чем произношение. Двойная «н» в суффиксе и ударение, скорее всего, на предпоследнем слоге (Каро́ннова) указывают на то, что перед нами не типичная матронимическая фамилия на -ов, а форма женского рода от фамилии Кароннов. Мужской вариант, Кароннов, образован по модели «чей?» — от прозвища или имени Карон.

Корень «Карон-» не встречается в святцах и не похож на привычное русское имя. Самая вероятная версия — это переоформленная фамилия тюркского или кавказского происхождения. У народов Поволжья и Северного Кавказа распространены имена и прозвища с основой «Карун» или «Карон», восходящие к арабскому Карун (библейский Корей, богач, наказанный за гордыню). В тюркских языках «карун» могло означать «скупой», «богач» или даже «старый» (от «кары» — старый). Если предок носителя был крещён или обрусел, его тюркское прозвище Карун русские писцы превратили в Карон, а затем добавили патронимический суффикс -ов: Каронов. Двойное «н» — поздняя орфографическая особенность, которая могла закрепиться в документах при переписи, чтобы отличить одну ветвь рода от другой (Каронов → Кароннов) или из-за ошибочного сближения с фамилиями на -инн (как Стояннов).

Географически фамилия Кароннова тяготеет к югу России — встречается в Ростовской области, Краснодарском крае и в Астраханской области, где исторически сильны тюркские и ногайские влияния. В дореволюционных метриках её могли записывать и как Каронова, и как Кароннова — путаница с одной или двумя «н» характерна для фамилий, возникших на стыке культур. Социальный состав носителей, судя по доступным данным, был смешанным: от крестьян-однодворцев до мещан, но однозначно выделить дворянскую или казачью ветвь без генеалогического исследования сложно.

Таким образом, фамилия Кароннова — это русская по форме, но тюркская по корню фамилия, которая рассказывает о предке, получившем прозвище Карун/Карон. Двойное «н» в конце — не ошибка, а скорее всего, поздний документный след, который и делает эту фамилию непохожей на сотни других «простых» Кароновых.