Фамилия Лукунев образована от имени или прозвища Лукун, а тот, в свою очередь, восходит к крестильному имени Лука. Имя Лука — латинского происхождения, означает «свет» или «уроженец Лукании». В русской традиции это имя было очень популярно, поэтому и фамилий на его основе много: Лукин, Лукашов, Луконин, Лукутин. Лукун — одна из производных, уменьшительно-ласкательных форм, которые в быту заменяли полное имя. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Лукунев — «сын Лукуна» или «из семьи Лукуна».

В отличие от распространённых Лукиных или Лукашовых, фамилия Лукунев встречается реже и имеет более узкую географию. Основной ареал — центральные и южные регионы России, особенно Рязанская и Тамбовская области. В документах XVII–XVIII веков нередки записи о крестьянах и однодворцах с этой фамилией. Однодворцы — особое сословие, нечто среднее между крестьянами и мелкими помещиками, жившее на южных границах государства. Лукуневы могли быть именно такими: людьми, которые несли сторожевую службу и обрабатывали землю.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с диалектным словом «лукун» — так в некоторых говорах называли изгиб, излучину реки, а также хитроватого, изворотливого человека. Но в ономастике чаще исходят из имени, а не из нарицательного слова, тем более что форма Лукун как производное от Луки хорошо известна. Если бы фамилия была образована от прозвища по местности, скорее появился бы вариант Лукунин или Лукунский, а не Лукунев.

В написании фамилии возможна путаница с похожей — Лукоянов (от имени Лука и суффикса -ян), но это разные корни. Лукунев — более архаичная форма, сохранившая древнюю уменьшительную модель.