Фамилия Остриянова — женская форма от Остриянов, а та, в свою очередь, образована от прозвища или мирского имени Острян. Основа здесь — прилагательное «острый». В русских говорах «остряной» или «остряк» могло означать человека бойкого на язык, язвительного, любящего поддеть словом. Второй, не менее вероятный вариант — прозвище по внешности: худой, угловатый, с острыми чертами лица. Реже «остряной» называли человека, который работал с острыми инструментами — косаря, бондаря или резчика по дереву.

Модель образования типична для восточнославянских фамилий: суффикс -ов присоединился к основе на -ян (Острян). Такая конструкция характерна для фамилий, возникших в среде крестьян и мещан в XVII–XIX веках. Суффикс -ян в прозвищах часто указывал на принадлежность к какой-либо группе или качеству: ср. Волосян (от волос), Губян (от губа). В случае с Острияновым основа могла звучать как «Остриян» — с ударением на второй слог, что позже закрепилось в написании через «ия».

Фамилия редкая и географически привязана к южнорусским и украинским землям. Встречается в документах по Курской, Воронежской и Харьковской губерниям. Там же фиксируются однокоренные фамилии — Остряков, Острянский, Острянко. В отличие от них, Остриянов сохранил более архаичную форму с суффиксом -ян-, что указывает на раннее закрепление прозвища до массового оформления фамилий в XVIII веке.

Спорных версий две. Первая — связь с польским «ostry» (острый) и фамилией Островский, но это натяжка: корень «остр-» самостоятельный, без связи с «остров». Вторая — происхождение от топонима Остряны (есть село в Черниговской области). Однако фамилия не имеет суффикса -ский, типичного для географических фамилий, поэтому версия с прозвищем убедительнее.