Фамилия Неведомая — редкий случай, когда прозвище не превратилось в фамилию через суффикс, а сохранило форму полного прилагательного женского рода. В русской ономастике такие фамилии на -ая, -яя (Неведомая, Добрая, Смелая) встречаются в основном у носительниц, но по происхождению это, как правило, фамилии-прозвища, закрепившиеся за женщиной или перешедшие по женской линии. Мужской вариант — Неведомый.

Корень фамилии — «неведомый», то есть неизвестный, незнакомый, скрытый. В древнерусском языке «не ведомо» означало «неизвестно», «непонятно». Прозвище Неведомый могли дать человеку, о котором ничего не знали: пришлому, страннику, безродному, либо тому, чьё поведение казалось загадочным, непредсказуемым. Второй возможный источник — охранительное имя-оберег. Чтобы уберечь ребёнка от сглаза или злых сил, родители могли назвать его Неведомым, подразумевая: «пусть он будет неведом для нечисти, скрыт от бед». Такой обычай был распространён у славян: чем непригляднее или таинственнее имя, тем меньше внимания оно привлекает.

По модели образования фамилия стоит особняком. Большинство русских фамилий на -ов/-ев, -ин, -ский образованы от канонических имён или профессий. Неведомая же — чистое прозвище в прилагательной форме, без дополнительного суффикса. Встречается она преимущественно в центральных и южнорусских областях, а также у старообрядцев, которые иногда сохраняли архаичные модели именования. В дореволюционных переписях носители фамилии числились в основном среди крестьян и мещан, реже — в духовенстве.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» прилагательные фамилии на -ый/-ой отмечены как малочисленная, но устойчивая группа, характерная для великорусского севера и юга. Неведомая — один из ярких примеров того, как слово, обозначающее тайну, стало родовым именем. В отличие от более частых фамилий-загадок (Некрасов, Нечай), Неведомая сохранила прямое значение без переосмысления — буквально «та, кого не знают».