Фамилия Староносова — женская форма от Староносов, и её разумнее разбирать в мужском варианте, так как именно он указывает на прозвище предка. В основе лежит сложение двух слов: «старый» и «нос». Скорее всего, так прозвали человека с большим, длинным или необычным носом, причём прозвище закрепилось за ним в зрелом возрасте или передалось по наследству. В русской ономастике есть целый пласт «носатых» фамилий: Носов, Носачёв, Носиков, Долгоносов, Кривоносов. Староносов выделяется тем, что определение «старый» могло относиться не только к размеру носа, но и к возрасту самого человека — например, так могли называть пожилого крестьянина с заметной внешностью, чтобы отличить его от односельчанина с таким же прозвищем, но младшего по годам.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования от прозвищ на твёрдый согласный. Фамилия недворянская, скорее всего, крестьянская или мещанская: в среде простых людей прозвища давали по яркой внешней черте без намёка на иронию. Встречаемость фамилии невысока, что говорит о её локальном происхождении. Вероятнее всего, родоначальник жил в одном из центральных или северных регионов России, где были распространены двухосновные прозвища.

Встречается вариант написания с одной «с» — Староносов, но двойная «с» в женской форме (Староносова) — орфографическая норма, а не смысловая особенность. С точки зрения языка, фамилия прозрачна: любой носитель русского поймёт её корни без словаря. Это редкий случай, когда прозвище сохранило не только признак, но и уточняющее прилагательное, что делает фамилию более живописной, чем просто Носов или Старов.