Фамилия Муренова — женская форма фамилии Муренов, и её происхождение неочевидно на первый взгляд. Основа фамилии — «мурен» — может восходить к нескольким корням, и выбор между ними зависит от того, в какой местности жили предки.

Самая прямая версия связывает фамилию с диалектным словом «мурена» или «мурёнка». В северных и сибирских говорах так называли хмурого, угрюмого или нелюдимого человека. Прозвище Мурена давали тому, кто держался особняком или имел привычку молчать. В этом случае фамилия Муренов — чисто прозвищная, образованная по стандартной модели «прозвище + суффикс -ов», то есть «сын Мурены».

Вторая версия — географическая. В русских говорах слово «мур» означало «стена» или «каменная кладка», а в ряде регионов — «глухая стена» или «плетень». Муреной могли прозвать каменщика, строителя или просто человека, жившего у каменной ограды. Менее вероятно, но не исключено, что фамилия связана с рекой Муреной в бассейне Оки — тогда предок мог получить фамилию по месту жительства.

Третья, более редкая версия — от имени Мур, сокращённой формы крестильного имени Муромец (в честь святого Ильи Муромца). В народной среде такие усечения были обычны: Мур → Мурена → Муренов. Однако эта гипотеза слабее: имя Муромец не было распространено в качестве личного имени, и цепочка выглядит натянутой.

Суффикс -ов указывает на то, что фамилия оформилась в среде великорусского крестьянства или посадских людей, скорее всего, не ранее XVII века. Встречается фамилия преимущественно в центральных и северных областях России — в Вологодской, Архангельской, Костромской губерниях, где слово «мурена» в значении «угрюмый» было в ходу.

Таким образом, наиболее правдоподобно, что первый носитель фамилии Муренов получил её за свой характер — как молчун или нелюдим.