Фамилия Котенов встречается реже, чем её однокоренные «родственники» — Котов, Котенков или Котиков. В ней сразу слышится уменьшительная форма: не просто кот, а котёнок. Но если приглядеться к суффиксу, картина становится чуть сложнее.

Основа здесь — «Котен(о)». Слово «котёнок» в древнерусском звучало как «котеня» (родительный падеж — «котеняти»). От этой формы и пошло прозвище Котеня, которое давали либо очень юному, шустрому человеку, либо тому, кто был ласковым или имел внешнее сходство с котёнком (например, пушистые волосы). Фамилия образована по стандартной патронимической модели: Котеня → Котенов, то есть «сын Котени». Суффикс -ов указывает на принадлежность, как и в тысячах других русских фамилий.

Есть и вторая версия, менее очевидная, но лингвистически допустимая. В некоторых говорах «котеной» называли не котёнка, а кота — самца. Например, в псковских и тверских диалектах фиксировалась форма «котен» в значении «кот». В этом случае фамилия могла возникнуть напрямую от прозвища Котен — так могли прозвать кошатника, любителя котов или человека с кошачьими повадками (хитрого, изворотливого). Но эта версия слабее: формы на -еной для обозначения взрослого животного в русском языке нехарактерны, и большинство ономастов склоняются к первой — «детской» — трактовке.

Географически фамилия Котенов не привязана к одной области: она разбросана по центральной России и Поволжью, но нигде не образует плотных гнёзд. В документах XVII–XVIII веков встречаются отдельные упоминания: например, в переписных книгах Нижегородского уезда записан крестьянин Ивашко Котеня (1678 год). От подобных прозвищных записей и пошли современные Котеновы.

Среди носителей фамилии нет громких исторических фигур, известных широкой публике, — это фамилия, скорее, крестьянского и мещанского происхождения. Её носители в XIX веке были в основном государственными крестьянами и однодворцами южных губерний. В советское время фамилия не получила массового распространения и осталась относительно редкой.