Фамилия Катранова — женская форма фамилии Катранов, и её разбор стоит начать с мужского варианта. Основа «Катран» имеет два вероятных, но разных по происхождению корня. Первый и самый очевидный — тюркский: «катран» у многих тюркских народов (татар, башкир, казахов) означает «смородина» или, реже, дикое растение с терпкими ягодами. Прозвище Катран могли дать человеку с чёрными, как смородина, глазами и волосами, либо тому, кто жил в местности, изобилующей этим кустарником. Второй вариант — славянский, но более редкий: в южнорусских и украинских говорах «катран» — это растение из семейства капустных (Crambe), которое собирали и засаливали. Прозвище могло относиться к огороднику или торговцу зеленью.

Суффикс «-ов» в фамилии Катранов типичен для русской модели образования от прозвищ и мирских имён: он указывает на принадлежность — «сын Катрана». Интересно, что фамилия не получила широкого распространения: она встречается в основном в Поволжье (Татарстан, Самарская, Оренбургская области) и на Северном Кавказе, где тюркское влияние на русские фамилии было особенно сильным. Встречаются и варианты с ударением на второй слог — Катра́нов, что характерно для тюркских заимствований.

Версия о происхождении от имени Катран как варианта греческого «Катерина» (через уменьшительное «Катра») маловероятна — слишком специфична основа, нехарактерная для русской антропонимии. Скорее всего, предок носителя фамилии Катранов был либо черноволосым человеком, за что и получил прозвище «смородина», либо занимался сбором или продажей диких растений. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — это крестьянская или мещанская фамилия, что подтверждается её локальным бытованием.