Фамилия Курчатов образована от прозвища Курчавый — так в старину называли человека с пышными, кудрявыми волосами. Слово «курчавый» в русских говорах означало «кудрявый, вьющийся», и прозвище прямо указывало на внешность предка. По другой, менее правдоподобной версии, в основе лежит прозвище Курчонок («цыпленок»), но она слабее: суффикс -ат- (-атов) в русских фамилиях чаще присоединяется к прилагательным, а не к уменьшительным формам.

Словообразовательная модель здесь — типичная для русских фамилий на -ов. Основа «Курчат-» происходит от прилагательного «курчатый» (вариант «курчавый»), а суффикс -ов добавляет значение принадлежности: «сын курчатого», то есть потомок кудрявого человека. Такая модель была распространена в центральных и южных губерниях России, где прозвища по внешним признакам давали особенно часто.

Географически фамилия Курчатов встречается в основном в Курской, Орловской и Тульской областях — это регионы, где слово «курчавый» было в ходу. Известные носители, в первую очередь физик Игорь Курчатов, закрепили фамилию в истории, но её корни уходят в крестьянскую среду: прозвище Курчавый давали не только за кудри, но и за пушистые брови или бороду.

Сравните с однокоренными фамилиями: Курчавцев, Курчаев, Курчаков — все они восходят к той же основе, но различаются суффиксами. Курчатов стоит особняком благодаря суффиксу -ат-, который реже встречается в фамилиях от прилагательных. Это делает фамилию немного более редкой по словообразованию, чем, скажем, Курчавцев.