Фамилия Мирзоянова — женская форма, а мужская, Мирзоянов, образована по русской патронимической модели от тюркского имени или прозвища. В основе лежит слово «мирза» (от персидского «мирза» — «сын эмира», «князь», «господин»). В тюркской среде, особенно у татар, башкир, народов Кавказа и Средней Азии, «мирза» означало грамотного человека, писаря или уважаемого члена рода, но чаще всего — потомка знатного рода. Фамилия Мирзоянов, таким образом, буквально переводится как «потомок мирзы» или «принадлежащий мирзе».

Суффикс -ов (в женском варианте -ова) указывает на русское оформление фамилии: так называемые «русские фамилии» на -ов/-ев и -ин зачастую давали нерусским народам при крещении или при переходе в православие, а также при записи в ревизские сказки. В данном случае к основе «Мирзоян» (армянский или тюркский патроним с суффиксом -ян, означающим «род, потомок») добавили русский суффикс -ов. Получилась двойная патронимическая конструкция: сначала тюркский суффикс -ян, затем русский -ов. Это характерно для семей, которые долгое время жили в смешанной среде — например, среди татар, армян или народов Закавказья, но в итоге получили русскоязычную фамилию.

Встречается фамилия Мирзоянов в основном в Поволжье (Татарстан, Башкортостан), на Северном Кавказе и в некоторых регионах Средней Азии, где русская администрация фиксировала местные имена по своему шаблону. Ударение обычно падает на второй слог: Мирзо́янов. Вариант Мирзоя́нов (с ударением на последний слог) встречается реже и может быть связан с диалектным произношением.

Если отбросить русский суффикс, то первоначальная форма — Мирзоян — распространена у армян, где означает «из рода мирзы». Но у Мирзояновых, скорее всего, корни тюркские: в татарской и башкирской среде имя Мирза давали детям в честь уважаемого предка или как знак социального статуса. В документах XIX века встречаются записи вроде «Мирзоян Ибрагим» или «Мирза Мирзоянов», что подтверждает двойную модель фамилии.

Не стоит путать с фамилией Мирзоев (от той же основы, но без армянского суффикса -ян) — Мирзоянов явно указывает на более сложный путь словообразования, возможно, через армянскую диаспору или тюркские народы, испытавшие армянское влияние.