Фамилия Сеченов напрямую связана с глаголом «сечь» и прозвищем Сеченый. Так в старину могли назвать человека, получившего в бою заметный рубец или рану от холодного оружия — сабли, палаша или меча. Прозвище закреплялось за воином и переходило к его детям: сын Сеченого становился Сеченовым. Суффикс -ов указывает на принадлежность, то есть буквально фамилия означает «сын Сеченого», «из рода Сеченых».

Модель образования здесь простая и распространённая для русских фамилий: личное прозвище плюс притяжательный суффикс. Но основа необычна — она несёт след ратной биографии, а не профессии или внешности. Сравните с однокоренными фамилиями Сечин, Сечков, Сеченый: все они восходят к тому же корню, но Сеченов закрепился в истории благодаря одному из самых известных носителей — физиологу Ивану Михайловичу Сеченову, основоположнику русской физиологической школы. Его фамилия, звучащая почти как «сеченый», то есть «рубленый», «посечённый», невольно рифмуется с его научной работой — изучением рефлексов, где нервный импульс «сечёт» путь по организму.

Впрочем, не исключено и другое прочтение: прозвище Сеченый могло относиться к человеку с грубыми чертами лица, как бы «изрубленными» морщинами, или к тому, кто занимался сечкой — рубкой капусты, дров, заготовкой сена. Но версия с боевым ранением выглядит правдоподобнее: в эпоху, когда фамилии только складывались (XV–XVII века), воинские прозвища с пометой о шрамах и увечьях встречались часто, ведь след от сабли был виден и говорил о доблести.

Географически фамилия не привязана к одной местности: Сеченовы встречались и в центральных русских землях, и на севере, и в Сибири, куда предки переселялись уже с готовой фамилией. В документах XVII века попадаются Сеченовы среди служилых людей — стрельцов, казаков, детей боярских, что косвенно подтверждает «ратную» версию происхождения. Позже фамилия распространилась шире, потеряв связь с прозвищем, но сохранив в звучании память о том, что первый Сеченый когда-то вышел из боя с отметиной, ставшей его именем.