Фамилия Шестунина — женская форма, а её мужской вариант — Шестунин. В основе фамилии, скорее всего, лежит не числительное «шесть», как можно было бы подумать, а дохристианское имя или прозвище Шестуня. Такие имена были распространены в русских деревнях и часто указывали на порядок рождения ребёнка в семье: Шестуней могли назвать шестого сына или шестую дочь. Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ин указывает на принадлежность, то есть Шестунин буквально означает «сын Шестуни».

Менее вероятная, но возможная версия связывает прозвище с глаголом «шестать» — ходить с шестом, измерять глубину или управлять лодкой. В таком случае Шестуней могли прозвать человека, который работал на воде: рыбака, паромщика или бурлака. Однако первая версия — по порядку рождения — встречается в ономастике гораздо чаще и не требует дополнительных допущений.

Фамилия фиксируется в северных и центральных областях России, особенно в Вологодской и Архангельской губерниях, где были сильны традиции некалендарных имён. В писцовых книгах XVI–XVII веков встречаются крестьяне и посадские люди с основой Шестун-, что подтверждает её древнее бытование именно в этой среде. Дворянских родов Шестуниных не отмечено — фамилия оставалась преимущественно крестьянской и мещанской.

Однокоренные фамилии — Шестунов (с суффиксом -ов), Шестаков, Шестернин — разошлись по разным диалектам и моделям, но все они восходят к тому же корню «шест-», указывающему на число шесть или на занятие шестом. Шестунина выделяется среди них именно редким суффиксом -ин, характерным для имён на -я (Шестуня), что делает фамилию более архаичной по звучанию.