Фамилия Пенясов почти наверняка не самостоятельное прозвище, а фонетический вариант более распространённой фамилии Пинясов. Такая замена «и» на «е» в безударной позиции — типичное явление для русских говоров, где звуки редуцируются и на письме часто смешиваются. Поэтому искать корень нужно не в русском, а в мордовских языках.

Основа фамилии — мордовское имя Пинас, которое напрямую связано со словом «пине», то есть «собака». В дохристианской мордовской традиции такие имена давали не в обиду, а с охранительной целью. Считалось, что если назвать ребёнка «собачьим» именем, то злые духи не позарятся на него, а природа, наоборот, примет его за своего и наделит качествами этого животного: выносливостью, верностью, неприхотливостью. В быту такое имя звучало как уменьшительное Пиняска, и именно от этой формы, скорее всего, и пошла фамилия.

Модель образования простая и стандартная для русской ономастики: к основе Пиняс добавили патронимический суффикс -ов, который отвечает на вопрос «чей сын?». Получается, что Пенясов буквально означает «сын Пиняса». Подобные фамилии на -ов от мордовских имён не редкость в Поволжье, где русские и мордовские семьи веками жили бок о бок и перенимали друг у друга имена и прозвища.

Важно отличать эту фамилию от похожих, но самостоятельных образований. Например, Пеняев или Пенякин могут восходить к русскому глаголу «пенять» (упрекать, жаловаться) и прозвищу Пеняй. Однако в случае с Пенясовым глагольная версия слаба: суффикс -ас редко крепится к русским глагольным основам, зато типичен для мордовских имён. Поэтому версия с «собакой» выглядит куда правдоподобнее.

В итоге носитель фамилии Пенясов может считать, что его далёкий предок носил имя, которое должно было уберечь его от бед и придать ему собачьей хватки. Сама фамилия — это память не только о конкретном человеке, но и о древнем народном обычае, который был распространён задолго до появления фамилий как таковых.