Фамилия Мосуновы образована от личного прозвища Мосун и закрепилась в русской ономастике по типу притяжательных прилагательных с суффиксом -ов. Этот суффикс — самый распространённый в русских фамилиях, он отвечает на вопрос «чей?» и указывает на прямого предка: Мосунов буквально значит «сын Мосуна». Такая модель именования окончательно оформилась в XVI–XVII веках, когда за потомками закреплялось имя или прозвище главы семьи.

Происхождение прозвища Мосун неоднозначно, и здесь стоит развести две версии. Первая, наиболее часто цитируемая, возводит его к украинскому глаголу «мосувати» — «подкреплять, усиливать». Если следовать этой логике, Мосуном могли прозвать человека, чья работа требовала усиления, подпорки, укрепления чего-либо — например, плотника, строителя или кузнеца. Такое «профессиональное» именование вполне вписывается в круг прозвищ, указывающих на род занятий. Однако есть и более простое, бытовое объяснение: в северных русских говорах слово «мосол» (и его производные) означало «кость», а «мосуном» могли иронически называть крупного, костистого, физически сильного человека. Эта версия не менее правдоподобна, поскольку прозвища часто строились на внешних чертах, а суффикс -ун в русском языке как раз активен в образовании имён по характерному признаку (крикун, молчун, бегун).

Слабое место украинской гипотезы в том, что она требует заимствования и не объясняет, почему прозвище прижилось именно в русской среде. Версия с «мослом» органичнее для севернорусского диалектного ареала, где фамилия Мосуновы встречается чаще всего — в Вятской, Пермской и Архангельской губерниях. Там слово «мосол» в значении «кость, берцовая кость» было широко распространено, а прозвище Мосун могло закрепиться за человеком с крупным телосложением или, напротив, за тощим, «костистым» — ирония в прозвищах не редкость.

Точное время возникновения фамилии назвать сложно: процесс формирования родовых имён растянулся на столетия, а письменные источники по крестьянским и посадским родам сохранились фрагментарно. Известно, что в переписных книгах XVII века на Вятке фиксировались крестьяне с этим прозванием, но документально подтвердить непрерывную линию от первого Мосуна до современных носителей невозможно. Сама фамилия при этом не дворянская и не купеческая — она бытовала в основном среди крестьянства и мещанства, что косвенно подтверждает её прозвищное, «уличное» происхождение.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Мосолов, Мосин, Мосеев — показывает, что все они могли развиться из разных диалектных основ. Мосунов стоит особняком благодаря суффиксу -ун, который в фамилиях встречается реже, чем -ов или -ин, и потому сразу выделяет род из ряда «мосовых» фамилий. Это делает Мосуновых не просто носителями распространённой модели, а редким примером сохранения диалектного прозвища в фамильном имени.