Фамилия Пасмурнов образована от прозвища Пасмурный. В русских говорах это слово означало не только хмурую, ненастную погоду, но и угрюмого, необщительного человека, того, кто «смотрит пасмурно». В основе лежит древнерусское слово «пасмурный» — «сумрачный, мрачный». Вероятно, первый носитель фамилии получил такое прозвище за свой характер или выражение лица.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: Пасмурнов — сын Пасмурного. Фамилия встречается в центральных и северных областях России, особенно в Вологодской и Костромской губерниях, где диалектное слово «пасмурный» бытовало в значении «пасмурный день» и как характеристика человека.

В ономастике есть и другая, менее вероятная, версия: что прозвище могли дать человеку, который жил в пасмурной, болотистой местности, где часто стояли туманы. Однако словарь русских фамилий Б. Унбегауна относит эту фамилию к группе прозвищ по характеру, а не по месту жительства. Сравните с однокоренными фамилиями: Пасмуров, Пасмурцев, Пасмуркин — все они образованы от того же корня, но с разными суффиксами, что говорит о распространённости прозвища в разных регионах. Прямых упоминаний о сословной принадлежности Пасмурновых нет, но по географии бытования можно предположить, что это крестьянская или мещанская фамилия, возникшая не позднее XVII века.