Фамилия Пеньянтьев — редкая и неочевидная. На первый взгляд в ней слышится что-то «пеньковое» или «пеньковое», но на деле основа сложнее. Чтобы понять происхождение, нужно разобрать слово не по привычной схеме «корень + суффикс», а с учётом исторической фонетики.

Самая вероятная версия — фамилия образована от прозвища Пеня, которое в русских говорах означало «укор», «попрёк», «жалобу». Отсюда же пошли глаголы «пенять» (упрекать) и «пениться» (жаловаться). Человек, которого прозвали Пеня, мог быть ворчливым, постоянно выражающим недовольство, или, наоборот, тем, кто берётся разрешать споры и «читать мораль». Суффикс -янт- (в форме -янтьев) — это вариант более распространённого -янт-/-ант-, характерного для фамилий, образованных от прозвищ на мягкий согласный. Сравните: Пеньянтьев — от Пеньян (где -ян- уменьшительный оттенок) или напрямую от Пеня с наращением -нт- для благозвучия. Такая модель встречается в северных и северо-восточных областях России, особенно в Вятской и Пермской губерниях, где любили «растягивать» прозвища суффиксами.

Менее убедительна, но возможна связь с диалектным словом «пень» (остаток дерева). В этом случае фамилия могла бы произойти от прозвища Пень (коренастый, упрямый человек) с последующим усложнением: Пень → Пеньян → Пеньянтьев. Однако для такого корня типичнее фамилии Пеньков, Пенёв, Пеньковский. Форма с -янтьев скорее указывает на глагольную или личностную основу (пенять), а не на предметную (пень).

Фамилия не входит в списки дворянских родов и не встречается в старых боярских книгах. Её носители, судя по всему, были крестьянами или посадскими людьми. В дореволюционных записях Пеньянтьевы изредка встречаются в метрических книгах Вятской губернии и уездов Пермской губернии — это подтверждает региональную привязку. Вариант написания с двумя «н» (Пеньянтьев) — норма для фамилий с суффиксом -янт-; путать с однофамильцами, где корень «пеня» пишется через «е» (Пеняев, Пенятин), не стоит.

Таким образом, фамилия Пеньянтьев — это «укорительная» фамилия: она описывает предка по его манере поведения или ремеслу. Носитель прозвища Пеня (или Пеньян) был, скорее всего, человеком, который любил «пенять» — выговаривать, поучать или жаловаться. Со временем прозвище застыло в фамилии, сохранив редкий суффикс, характерный для северных русских земель.