Фамилия Нумонов — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Если отбросить случайные совпадения, её основа почти наверняка связана с личным именем или прозвищем Нуман. В русской ономастике это не исконно славянское имя, а заимствованное, и здесь есть два варианта.

Первый и наиболее вероятный — тюркские корни. Имя Нуман (варианты Номан, Нуман) широко распространено у татар, башкир, казахов и других народов, исповедующих ислам. Оно восходит к арабскому Ну‘ман (نعمان) — «кровь», «красный», но в переносном смысле часто трактуется как «милостивый», «благодетельный». В арабской традиции это имя носил один из сподвижников пророка Мухаммеда — ан-Ну‘ман ибн Мукаррин. Фамилии на -ов от тюркских имён — стандартная модель для русской среды: отца звали Нуман, его дети стали Нумановыми, а затем форма закрепилась как Нумонов (под влиянием акающих говоров или просто как вариант произношения).

Второй, менее вероятный, но возможный вариант — связь с калмыцким или монгольским именем Номин, Номун, что означает «изумруд», «драгоценность». В таком случае фамилия могла возникнуть в среде калмыков или бурят, где русский суффикс -ов добавлялся к основе при оформлении документов. Однако форма «Нумонов» с ударением на второй слог (Нумо́нов) чаще встречается именно у татар и башкир, тогда как калмыцкие фамилии обычно сохраняют ударение на первом слоге.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Уралу. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках Нумоновы встречаются среди крещёных татар и башкир, а также в среде оренбургских казаков, где оседали выходцы из тюркской среды. Суффикс -ов указывает на относительно позднюю фиксацию — не раньше XVIII–XIX веков, когда массово учреждались фамилии у нерусских народов империи.

Таким образом, Нумонов — это «сын Нумана». Предок носителя фамилии, скорее всего, был известен в своей общине под этим именем, которое в тюркской среде звучало как личное, а не как прозвище. Сословно это могли быть государственные крестьяне, тептяри (сословие нерусских народов Приуралья) или казаки.