Фамилия Смольянников — наглядный пример того, как прозвище, связанное с местом жительства или родом занятий, превратилось в родовое имя. В её основе лежит слово «смольянин» — так в старину называли жителя Смоленска. Суффикс -янин (-анин) указывал на принадлежность к определённой местности, образуя названия жителей: смольяне, смоляне. Со временем прозвище Смольянин закрепилось за человеком, который либо сам был выходцем из Смоленска, либо имел с городом прочную связь — например, торговал там или часто бывал.

Второй, не менее правдоподобный вариант — профессиональный. Смольянами могли называть смолокуров, людей, добывающих смолу. Это было распространённое занятие в лесных районах России, особенно там, где много сосны. В этом случае корень не географический, а ремесленный: «смоль» — смола, «смолья» — место её добычи или варки. Обе версии не противоречат друг другу, но географическая выглядит чуть более убедительной из-за характерного суффикса -янин, который редко встречается в названиях профессий.

Фамилия образована по типичной для русских фамилий модели: сначала от основы «смольян» возникло отчество Смольянников, то есть «сын Смольянника». Суффикс -ник здесь выполняет роль посредника: Смольянник — это человек, которого называли Смольянином, а его потомок уже стал Смольянниковым. Такое построение встречается реже, чем прямое -ов или -ин, и делает фамилию более громоздкой, но именно это и отличает её от более простых однокоренных вариантов вроде Смольянинов или Смолянинов.

В документах фамилия встречается с XVII века, преимущественно в центральных и южных уездах России, куда переселялись смоленские служилые люди и крестьяне. В некоторых говорах буква «о» в корне могла заменяться на «а» (Смальянников), но написание через «о» — исторически более верное, так как восходит к названию города Смоленск.