Фамилия Лучанников образована по одной из самых распространённых в России моделей — от названия жителя определённого места с помощью суффикса -ик и последующего притяжательного суффикса -ов. Основа здесь — слово «лучанин», то есть житель города Луцка (исторический центр Волыни, ныне Украина). Такой способ называть людей по месту жительства или происхождения был типичен для XIV–XVII веков: переселенца из Луцка в документах могли записать как «Лучанин», а его сын или внук уже получал фамилию Лучанников — «сын Лучанина». Суффикс -ик в слове «лучанин» указывает на принадлежность к городу, ср. «москвич» — «москвитин» — «москвичов», но в данном случае форма «лучанин» стала прямой основой.

Менее вероятно, хотя и не исключено, что корень связан с русским словом «луч» — узкий пучок света. В этом случае Лучанников могло быть прозвищем человека, которого сравнивали с лучом: быстрого, прямого или, наоборот, худого и светловолосого. Однако такая версия слабее, потому что суффикс -ан-ин (-янин) почти всегда указывает на жителя, а не на качество. Прямых параллелей с прозвищами от «луч» в русской антропонимии почти нет, зато фамилии от названий городов — массовое явление: вспомним Казанников, Тверитинов, Ростовцев.

Географически фамилия Лучанников встречается нечасто, но её очаги — центральные и южные области России, что совпадает с путями миграции выходцев из западнорусских земель после присоединения Волыни к Речи Посполитой, а затем и к Российской империи. Фамилия не относится к дворянским или купеческим — скорее всего, её носили крестьяне или мещане, которые переселились с Волыни на восток и сохранили в фамилии память о родном городе. В современных телефонных справочниках и базах данных носители встречаются в основном в Воронежской, Ростовской и Московской областях.