Фамилия Небеснов — редкий случай, когда русская фамилия звучит почти как литературный псевдоним, но имеет вполне земное происхождение. Вопреки ожиданиям, её основа — не прямое указание на небеса как на божественную сферу, а скорее прозвище или мирское имя, данное человеку с определёнными чертами.

Модель образования проста: суффикс -ов присоединён к основе «Небесн-», которая восходит к прилагательному «небесный». В русской ономастике такие фамилии часто возникали от прозвищ, данных по внешности (например, «Небесный» могли назвать человека с бледной, как бы светящейся кожей или очень высокого роста), по характеру (мечтательный, отрешённый от мирских забот) или даже по роду занятий. Менее вероятно, но возможно, что прозвище закрепилось за иконописцем, расписывавшим купола храмов, — в народной речи мастера, изображавшего небо, могли прозвать «небесным».

Стоит отметить, что фамилия Небеснов не встречается в массовых боярских или дворянских родословных. Она типична для позднего, послепетровского периода, когда фамилии активно формировались у крестьян и мещан из прозвищ, а не из канонических имён. В церковной среде прилагательное «небесный» могло стать фамилией выпускника семинарии — такие «искусственные» фамилии давали за благозвучие, но для Небеснова это скорее исключение, чем правило: семинаристы чаще получали фамилии от названий праздников (Рождественский, Успенский) или греческих корней.

Географически фамилия рассеяна, но небольшие гнёзда встречаются в центральных и южных регионах России, где прозвища на -ский и -ов были особенно распространены. В советское время фамилия могла переосмысляться как «космическая» или «возвышенная», но её корень остаётся бытовым, а не мистическим.