Фамилия Неграмотнова — один из тех редких случаев, когда прозвище, лёгшее в основу, не просто сохранилось, а почти без изменений перешло в официальную фамилию. В отличие от большинства «говорящих» фамилий, которые со временем теряли связь с исходным значением, здесь всё прозрачно: корень «грамот-» и отрицательная частица «не». Человек, получивший такое прозвище, скорее всего, не умел читать и писать. В крестьянской среде, где грамотность была редкостью, это не было оскорблением — скорее констатацией факта, различительным признаком. Скажем, в деревне жили два Ивана: один «Грамотный» (помогал переписывать бумаги или читал псалтырь), а второй — «Неграмотный», отсюда и прозвище.

Модель образования типична для русских фамилий: к основе на твёрдый согласный добавили суффикс -ов. Полная форма — Неграмотнов — указывает на принадлежность: «сын Неграмотного» или «из семьи Неграмотных». Интересно, что суффикс -ов здесь говорит о мужской линии, но сама фамилия могла закрепиться и за женщиной, если в основе лежало прозвище матери (в редких случаях «Неграмотнова» могло быть формой отчества по матери, но это маловероятно для официальной фиксации).

В ономастических работах фамилия не упоминается как широко распространённая. Её нет в списках массовых русских фамилий, и это логично: прозвище «Неграмотный» давали не всем неграмотным, а лишь тем, кого нужно было выделить среди грамотных односельчан. Поэтому носители фамилии Неграмотновы — потомки, скорее всего, выходцев из тех мест, где грамотность была не абсолютной редкостью: например, из бывших государственных крестьян или из семей, где кто-то из родни служил при церкви. В современном мире фамилия встречается эпизодически, в основном в центральных и южных регионах России.