Фамилия Носова — одна из тех, что образованы от прозвища, а не от имени или профессии. В её основе лежит нарицательное «нос», а само прозвище Нос человек получал за нос примечательной формы или размера. Это мог быть и крупный, и курносый, и длинный нос — любая яркая деталь внешности, которая бросалась в глаза окружающим и закреплялась за человеком в качестве имени.

Модель образования проста и типична для русских фамилий: к основе Нос добавили суффикс -ов, получив отчество-притяжательность. Носова буквально означает «дочь (или жена) Носа». Такая схема — самая распространённая в русской ономастике, она же дала и фамилию Носов, а Носова — её женская форма.

Прозвища по частям лица встречаются в русской традиции постоянно: рядом с Носовыми стоят Губины, Ушаковы, Лобины. Но у Носова есть особенность: слово «нос» в диалектах имело и переносные значения. В некоторых говорах так называли мыс, выступ земли, а в псковских и тверских — бродягу или человека, который суёт нос не в свои дела. Поэтому часть Носовых могла получить прозвище не за внешность, а за характер или даже за место жительства — например, живущего на мысу.

Среди дворянских родов Носовы не значились, фамилия осталась крестьянской и мещанской. В документах XVI–XVII веков она встречается в разных регионах: от Новгорода до Сибири, куда переселенцы приносили прозвища с собой. Каких-либо громких исторических фигур с этой фамилией в старых источниках не прослеживается, что типично для фамилий, произошедших от бытовых прозвищ, — их носители были обычными людьми, и ценность фамилии не в известности, а в том, что она сохранила живую деталь облика или нрава далёкого предка.