Фамилия Нургаянов — типичный пример фамилии, образованной по русской модели от тюркского (татарского или башкирского) имени. Её основа — составное мужское имя Нургаян (варианты: Нургаян, Нургайан). В нём два корня: «нур» (свет, луч, сияние) и «гаян» (от арабского «гайн» — глаз, источник, родник). Вместе имя можно перевести как «светлый источник», «сияющий родник» или «свет очей». Имя Нургаян было популярно у татар и башкир, особенно в дореволюционное время, и относилось к группе теофорных (связанных с религиозным понятием света) и благопожелательных имён.

Суффикс «-ов» в фамилии Нургаянов указывает на её позднее оформление по русскому образцу — как принадлежность к роду: «чей?» — Нургаянов, то есть сын, потомок Нургаяна. В среде мусульман Поволжья и Приуралья фамилии на «-ов» начали массово закрепляться только во второй половине XIX века, после реформ по учёту населения. До этого у татар и башкир часто использовали патронимы (отчества) без фамилий, а само имя Нургаян могло передаваться из поколения в поколение.

Географически фамилия Нургаянов преимущественно встречается в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях — регионах компактного проживания татар и башкир. Встречаются варианты написания с одной «н» (Нургаянов) и с двумя (Нургаяннов), хотя нормативным считается первый. Второй вариант, скорее всего, возник из-за ошибочного удвоения на письме или под влиянием произношения.

Редкость фамилии в том, что её основа — имя Нургаян — почти вышла из употребления в XX веке, уступив место более коротким и «современным» именам. Поэтому Нургаяновы — носители не просто фамилии, а почти утраченного антропонима, который когда-то был полным и значимым. В ономастических словарях фамилия не фиксируется как широко распространённая, но её структура прозрачна и не вызывает споров: это типичный «отчественный» вариант от тюркского имени с арабскими корнями.