Фамилия Нурсова — женская форма, а её мужской вариант, Нурсов, встречается реже, и это первая особенность, которая бросается в глаза. Основа фамилии — «Нурс» — звучит не по-русски и заставляет искать корни за пределами славянского мира. Скорее всего, перед нами фамилия, образованная от тюркского или арабо-тюркского имени, где «Нур» означает «свет», «луч», «сияние» (араб. نور). Это один из самых распространённых компонентов в мусульманских именах: Нурлан, Нурсултан, Нуржан. Вторая часть «-с» могла быть усечением от «-сафа» (чистота) или «-султан» (властитель), либо же фамилия восходит к полному имени Нурсафа или Нурса — вариант, бытовавший у татар, башкир или народов Кавказа.

Суффикс «-ов» указывает на русскую модель оформления фамилии, типичную для XVI–XIX веков, когда инородные имена «обрусевали» добавлением патронимического окончания. То есть предок носителя фамилии, вероятно, был крещён или просто записан в документах как Нурс (или Нурса), а его дети стали Нурсовыми. Географически фамилия Нурсова чаще всего встречается в Поволжье (Татарстан, Башкирия), а также среди сибирских татар и в некоторых районах Северного Кавказа — там, где исторически жили тюркоязычные народы, принявшие ислам.

Есть и более редкая, но возможная версия: фамилия могла произойти от прозвища, связанного с диалектным словом. В русских говорах «нурса» или «нурс» не зафиксировано, но в некоторых тюркских языках «нурс» может означать «сильный», «крепкий» — тогда прозвище давали человеку с таким характером. Однако это предположение менее надёжно, так как имя с корнем «нур» в исламской культуре имеет гораздо более широкое распространение.

Если смотреть на социальный контекст, то фамилии на «-ов» от тюркских имён обычно носили крестьяне и мещане, реже — служилые люди (например, татарские мурзы, перешедшие на русскую службу). Нурсовы не принадлежали к старинному дворянству — в родословных книгах эта фамилия не значится. В советское время фамилия не потерялась, но осталась локальной: по данным современных справочников, Нурсовы компактно проживают в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области, а за их пределами встречаются единично.