Фамилия Кирнова — женская форма от Кирнов, и её разбор стоит начать с суффикса. Модель типична для русского севера и центра: основа на твёрдый согласный плюс -ов/-ев. В данном случае суффикс -ов указывает на принадлежность: «чей?» — Кирнов, то есть сын или потомок человека по имени или прозвищу Кирн.

Самое интересное — основа Кирн. Это краткая, разговорная форма нескольких крестильных имён: Кир (от Кир, греч. «господин»), Кирилл (греч. «маленький господин»), а также Кирьяк (греч. «господний»). В быту такие усечения вроде Кирн, Кирша, Кирюта были обычны: они звучали проще и быстрее, чем полное имя. Фамилия Кирнов, таким образом, означает «потомок Кирна», а сам Кирн — это домашнее имя человека, которого в документах могли записать и как Кир, и как Кирилл.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с диалектным словом «кирный» — «грязный, замаранный» (от «кир» — грязь, сажа в некоторых говорах). В этом случае прозвище Кирн мог получить человек неопрятный или, наоборот, работающий с сажей, углём — например, печник или кузнец. Но эта гипотеза слабее: прозвища от «кирный» встречаются реже, чем производные от имён, и в ономастических словарях (например, у Б. Унбегауна) фамилии на -ов от усечённых имён — массовое явление, а от диалектных прилагательных — единичное.

Географически фамилия Кирновы чаще всего встречается в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает именную версию: в этих регионах в XVII–XIX веках была распространена форма Кирн как обиходный вариант Кирилла. Встречаются и варианты написания — Кирнова, Кирнов, — но все они восходят к одному корню.

Сословной привязки у фамилии нет: Кирновы могли быть и крестьянами, и мещанами, и духовенством (имя Кирилл было популярно в церковной среде). Точных дат возникновения не сохранилось, но по модели образования фамилия относится к позднему средневековью — XVI–XVII векам, когда усечённые формы имён активно превращались в фамилии.