Фамилия Натрусов образована от прозвища или нецерковного имени Натрус. В её основе лежит глагол «натрусить» — насыпать, просыпать, а в переносном смысле — насплетничать, наговорить, «насыпать» новостей. Человек, получивший такое прозвище, мог быть либо неаккуратным, рассыпающим что-то, либо, что вероятнее, болтливым и любящим посплетничать. В русских говорах слово «трусить» означало также «трясти, сыпать», а «натруска» — то, что просыпалось.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), то есть Натрусов — сын или потомок Натруса. Фамилия относится к числу относительно редких, образованных от глагольной основы с приставкой на- (ср. Насонов, Надеждин, Набоков). В отличие от фамилий на -ин, которые образуются от основ на -а/-я, здесь сработала модель «мужское прозвище на твёрдый согласный + -ов».

Географически фамилия тяготеет к центральным и южнорусским регионам, где были распространены подобные прозвищные именования. Встречается она нечасто, что говорит о локальном бытовании исходного прозвища. В дореволюционных переписях носители фамилии фиксировались в крестьянской среде, что подтверждает народное, нецерковное происхождение основы. Прозвище Натрус могло закрепиться и как внутрисемейное имя, данное ребёнку по какой-то бытовой черте.

В словаре русских фамилий Б. Унбегауна или в работах В. Никонова эта фамилия не упоминается, что подчёркивает её редкость. Однако по словообразовательным законам она безупречна: от глагола с приставкой образовано прозвище, от прозвища — фамилия. Если сравнивать с однокоренными, то ближе всего фамилия Трусов (от «трус» — не смелый человек), но Натрусов стоит особняком — его основа связана не с трусостью, а с действием «насыпать» или «наболтать».