Фамилия Кирюнов образована от имени Кирюн. Это не самостоятельное календарное имя, а разговорная, уменьшительная форма от крестильного имени Кирилл. В народной речи имя Кирилл часто редуцировалось: усекался конечный слог, а основа смягчалась — так появлялись варианты Киря, Кирюха, Кирюша и, наконец, Кирюн. Суффикс -ун в русских именах и прозвищах придавал оттенок ласкательности или, наоборот, ироничности, смотря по контексту (сравните: говорун, ворчун). Таким образом, Кирюн — это «маленький Кирилл» или попросту «Кирилл, которого дома звали Кирюней».

Модель образования типична для русских фамилий: к основе на твердый согласный добавили патронимический суффикс -ов. Фамилия Кирюнов буквально означает «сын Кирюна» или, шире, «потомок Кирилла». В быту так могли записать крестьянина, мещанина или священнического сына — сословных ограничений у этой модели не было. Встречается она и в северных, и в центральных губерниях, но чаще фиксируется в документах по Вятке и Пермской губернии, где имя Кирилл было особенно популярно.

В ономастическом словаре Б. Унбегауна аналогичные фамилии на -унов (Карпунов, Мишунов, Якунов) разбираются как типичные для северо-восточных областей России. Кирюнов стоит в том же ряду. Интересно, что в некоторых говорах слово «кирюн» могло иметь и нарицательное значение — так называли ворчливого или капризного человека, но это вторичное осмысление, а не первоисточник фамилии. Версия о происхождении от тюркского корня маловероятна: основа слишком прозрачно выводится из православного именослова.

Вариантов написания фамилии немного: в старых метрических книгах иногда встречается Кирюнов с одной «н» или с буквой «ѣ» в окончании, но современная орфография устоялась. Фамилия не редкая, но и не сверхраспространенная: по данным современных телефонных справочников, чаще всего Кирюновы живут в Кировской, Нижегородской и Свердловской областях, что подтверждает ее вятско-уральские корни.