Фамилия Недеснова — женская форма от Недеснов, и её разумнее всего рассматривать в мужском варианте, чтобы понять корень. Слово «Недеснов» звучит так, будто в нём спрятано отрицание «не» и прилагательное, но на самом деле перед нами, скорее всего, фамилия, образованная от прозвища или мирского имени с помощью патронимического суффикса -ов. Основа здесь — «Недесн-», что сразу наводит на мысль о слове «десный», то есть «правый» в старорусском языке. «Десница» — правая рука. Соответственно, «Недесной» — это «неправый», «левый», «неловкий» или, в переносном смысле, «неправедный», «криводушный».

Однако более вероятна конкретная бытовая версия. В русских говорах «десный» могло означать не только «правый», но и «прямой», «правильный», «искренний». Тогда Недеснов — это потомок человека, которого прозвали Недесным за какой-то изъян или необычность: например, за то, что он был левшой (в крестьянской среде леворукость долго считалась недостатком), или за неловкость, или за упрямство, которое не укладывалось в понятие «прямоты». Прозвища с отрицанием «не» были типичны для Древней Руси: Некрас (некрасивый), Немир (неспокойный), Неустрой. Недесной встаёт в тот же ряд — имя-оберег, данное, чтобы отвести от ребёнка злые силы: назвали «неправильным», чтобы настоящий, хороший человек вырос.

Географически фамилия редкая и не имеет чёткой привязки к одному региону, но её следы встречаются в центральных областях России и в Поволжье. Сословно носители Недесновых — почти наверняка крестьяне или однодворцы, поскольку фамилия образована от прозвища, а не от церковного имени или названия профессии. В дворянских родословных книгах она не зафиксирована.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Деснов, Десницкий, Правдин — показывает, что Недеснов стоит особняком. Если Деснов и Десницкий явно отсылают к правой руке или к географическому названию (река Десна), то Недеснов — это отрицание, «анти-Деснов». В ономастическом словаре Б. Унбегауна подобные модели с «не» разбираются как типичные для мирских имён, и Недеснов — хороший пример того, как одно отрицание меняет смысл фамилии на противоположный, делая её уникальной.