Фамилия Курчатовы (в мужском роде — Курчатов) образована от личного прозвища и относится к самому распространённому типу русских фамилий — патронимическому. Основа здесь — прозвище Курчатый или Курчавой, которое давали человеку с пышными, кудрявыми волосами. Слово «курчавый» в значении «вьющийся, кудрявый» известно в русских говорах с XVII века, а прозвище Курчавый фиксируется в исторических документах задолго до того, как фамилии закрепились юридически.

Модель образования проста: к основе на -ав-/-а- (Курчав-) добавился суффикс -ов, указывающий на принадлежность: «сын Курчатого». По тому же принципу сложились фамилии Кудрявцев, Кучерявый, Кудрин — все они описывали одну и ту же приметную черту внешности.

Существует и другая, менее правдоподобная версия: от прозвища Курчонок («цыплёнок»). Она опирается на диалектное слово «курч» — так в некоторых областях называли молодую курицу или птенца. Однако против этой гипотезы говорит суффикс -ат-: в русской антропонимии он характерен именно для прилагательных со значением признака (горбатый, носатый, курчатый), а не для уменьшительных форм от названий животных. Поэтому версия с кудрявыми волосами выглядит убедительнее.

Фамилия Курчатов не относится к числу древних аристократических — она типична для крестьянской и мещанской среды центральной России. О точном месте и времени её возникновения говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий у непривилегированных сословий растянулся до середины XIX века. Тем не менее, даже без привязки к конкретному региону или сословию, Курчатовы — это яркий пример того, как русская фамилия может быть построена на бытовой, зримой детали: достаточно было однажды назвать человека «курчавым», чтобы спустя поколения его потомки получили устойчивое родовое имя.