Фамилия Паенр — редкая и неочевидная для русского уха. Её происхождение, скорее всего, не связано с исконно славянскими корнями, а указывает на иноязычную основу. Прямых аналогов в типичных русских фамилиях (на -ов, -ин, -ский) нет, что сразу наводит на мысль о заимствовании или искусственном происхождении.

Первая версия — польское или белорусское происхождение. В польском языке слово «pajęczyna» означает «паутина», а «pająk» — «паук». Фамилия могла возникнуть как прозвище ткача, прядильщика или человека, чья работа ассоциировалась с нитями и сетями. Суффикс -р в конце (Паенр) может быть искажением или усечением от польских форм вроде Pająk, Pajęczkowski. Если фамилия звучала как Pajęczarz (паучник, тот, кто с пауками), то при переходе в русскую среду она могла потерять окончание и превратиться в Паенр.

Вторая версия — искусственное происхождение, типичное для семинарских фамилий, которые давали выпускникам духовных училищ. Их часто образовывали от латинских или греческих слов. Латинское «pannus» (ткань, лоскут) или «pango» (втыкать, закреплять) могли лечь в основу фамилии, которую потом переделали на местный лад. Такие фамилии нередко выглядели необычно и звучали книжно.

Географически фамилия Паенр практически не встречается в современных базах данных. Это говорит о том, что носителей мало, и фамилия могла быть утрачена, изменена или существовать в единичных родах. Возможно, первоначальное написание было иным — Паенръ, Паенер, — и со временем упростилось.

Таким образом, наиболее вероятно, что предки носителя фамилии Паенр были либо выходцами из польско-белорусских земель, где их прозвали по роду занятий (ткач, прядильщик), либо получили фамилию в семинарии от латинского корня. Точных данных о сословной принадлежности нет, но семинарские фамилии чаще давали детям духовенства, а прозвищные — крестьянам и ремесленникам.