Фамилия Нау (в немецком написании Nau) обычно оказывается краткой формой более известной фамилии Ной (Neu). Чтобы понять её значение, нужно обратиться к немецкому прилагательному neu — «новый». Логика прозвища проста: так могли назвать человека, который недавно появился в деревне или городке, приехав из другого края. Для соседей он был новым, пришлым, и это качество закреплялось за ним в качестве фамильного имени, которое затем передавалось детям.

Впрочем, у фамилии есть и вторая версия происхождения, связанная с еврейской традицией. В конце XVIII — XIX веке, когда еврейскому населению Австро-Венгрии и Германских земель предписывалось выбирать фамилии, многие из них были искусственными. Их составляли из красивых или просто нейтральных слов, и прилагательное neu («новый») вполне могло лечь в основу такой фамилии. Этот вариант правдоподобен: в отличие от прозвища, подобное именование не несёт информации ни о месте жительства, ни о ремесле, ни о внешности предка. Оно лишь фиксирует слово, которое по тем или иным причинам понравилось чиновнику или самому носителю.

Словообразовательная модель здесь необычна для русского уха. Фамилия Нау не имеет типичных славянских суффиксов -ов, -ин или -ский, потому что она не адаптирована, а бытует в исходном немецком виде. Это часто встречается у фамилий российских немцев или у потомков переселенцев, сохранивших первоначальное написание. Что касается произношения, то в немецком языке сочетание au передаёт дифтонг, близкий к русскому «ау», поэтому фамилия звучит как «Нау», а не «Ной» или «Нов».

Стоит заметить, что однокоренные фамилии Ной, Ней, а также более редкие варианты вроде Нойман (Neu mann, «новый человек») или Нойбауэр (Neu bauer, «новый крестьянин») встречаются в немецкоязычных регионах заметно чаще, чем самостоятельная форма Нау. Это косвенно подтверждает, что Нау — скорее сокращённый или диалектный вариант, который закрепился в отдельных семьях.

Географически фамилия Нау распространена в Германии, особенно в южных землях, а также среди потомков немецких колонистов в России и США. В силу своей краткости она легко терялась при записи в документы, поэтому в старых метрических книгах можно встретить разночтения: Нау, Наух, Науэ. Но ядро значения от этого не меняется — в основе всегда лежит понятие «новый», будь то новый житель или искусственно присвоенное имя.