Фамилия Ксенафонтова — редкий случай, когда в основе лежит не прозвище, не профессия и не черта характера, а полное каноническое имя. Это женская форма фамилии Ксенафонтов, а та, в свою очередь, образована от крестильного имени Ксенафонт. Имя греческого происхождения, от «ксенос» — чужой, чужеземный, и «фонтос» — голос, звук, то есть буквально «говорящий на чужом языке» или «чужеземец». В святцах имя встречается, но широкого хождения в народе не имело, поэтому фамилия эта — штучная, не массовая.

В словообразовательном плане всё прозрачно: суффикс -ов- указывает на принадлежность («чей?»). Первый носитель фамилии, вероятно, был сыном или потомком человека по имени Ксенафонт. В крестьянской среде, где имена часто сокращали до обиходных форм, полная форма имени в фамилии — признак либо книжного, церковного происхождения, либо того, что предок был грамотным и записан в документах именно так, без уменьшительных вариантов.

Географически фамилия тяготеет к старообрядческим и северным регионам, а также к купеческой среде. Имя Ксенафонт почитается в православии, но редкость имени объясняет и редкость фамилии. Встречается она в основном в центральной России и Поволжье, но концентрация низкая. Фамилия не даёт подсказок о роде занятий предка: он мог быть и крестьянином, и священником, и купцом — единственное, что их объединяет, это имя родоначальника, данное при крещении.

Интересная деталь: в народе имя Ксенафонт часто переосмысляли и переделывали в более привычные формы, например, в Сенафонт или Ксенофонт, поэтому в архивных записях можно встретить варианты Ксенофонтов или Сенафонтов. Фамилия Ксенафонтова сохранила более архаичное, книжное звучание, что опять же указывает на возможную связь с духовенством или грамотными горожанами, которые следили за правильностью записи.