Фамилия Хуторнов происходит от прозвища или неофициального имени Хуторной, Хуторной — так в старину называли человека, жившего на хуторе. Хутор в Центральной России и на юге — это отдельное крестьянское хозяйство с усадьбой, вынесенное за пределы основной деревни. Владелец хутора или работник на нём и получал прозвище Хуторной, которое позже закрепилось в фамилии.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: к основе Хуторн- добавлен суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Хуторнов, то есть сын Хуторного). Форма Хуторной через стяжение и выпадение гласного дала основу Хуторн-, что встречается и в других фамилиях (например, Дворников — от дворник, но есть и Дворнов). Встречается также вариант Хуторнов с ударением на первый слог, хотя исторически логичнее ударение на второй — Хуторно́в, как и в исходном прозвище.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и поволжским регионам — там, где хуторское хозяйство было распространено особенно широко (Курская, Воронежская, Саратовская губернии, казачьи области). В северных и центральных губерниях, где преобладали деревни и сёла, фамилия встречается реже. В документах XVII–XIX веков носители фамилии Хуторновы фигурируют среди однодворцев, государственных крестьян и казаков, то есть тех сословий, которые чаще вели обособленное хозяйство.

Ономастические словари (например, словарь русских фамилий Б. Унбегауна) относят подобные образования к группе фамилий, указывающих на тип поселения или род занятий. В отличие от фамилий на -ский (Хуторской), которые часто получали дворяне по названию имения, фамилия Хуторнов по суффиксу — «крестьянская», то есть образовалась в среде простого населения. Это не делает её редкой по смыслу, но придаёт конкретность: предки Хуторновых, скорее всего, были не просто крестьянами, а именно хуторянами — людьми, жившими отдельным двором.