Фамилия Матынов образована от имени или прозвища Матын. В основе, скорее всего, лежит уменьшительная форма крестильного имени Матвей — Матя, к которой добавили суффикс -ын, а затем закрепили стандартный патронимический суффикс -ов. Получилась цепочка: Матя → Матын (сын Мати) → Матынов. Такой путь — не редкость: сначала от имени делали краткую форму, потом прибавляли суффикс принадлежности (-ин, -ын), а затем, когда фамилии начали унифицировать, нарастили ещё и -ов.

Вторая версия — происхождение от тюркского имени Матын (или Матин), что в переводе с арабского означает «крепкий», «прочный», «сильный». Это имя встречается у татар, башкир и других народов Поволжья. В русской среде оно могло превратиться в прозвище, а затем закрепиться как фамилия. На это указывает и характерная модель: фамилии на -ов от тюркских основ в XVI–XVII веках активно усваивались русским населением.

Географически фамилия Матынов тяготеет к югу России и Нижнему Поволжью — Волгоградская, Ростовская области, Краснодарский край. В этих местах исторически смешивались русские, украинские и тюркские фамильные типы. Встречается она и у казачества, где часто фиксировались прозвищные фамилии, не связанные напрямую с церковными именами.

Суффикс -ын в исходной основе (Матын) — редкий для русских фамилий, он чаще встречается у украинских и белорусских, где -ин/-ын присоединяли прямо к основе. В русской традиции обычно говорят «Матьин» (от Матья), а форма «Матын» — либо диалектная, либо заимствованная из соседних говоров. Так что фамилия Матынов — хороший пример того, как региональные языковые процессы влияют на звучание даже простых патронимических фамилий.