Фамилия Тананьев — довольно редкая, и её происхождение не сразу бросается в глаза. В основе, скорее всего, лежит неканоническое имя или прозвище Тананя. Такое имя могло быть образовано от тюркского корня «тан» (утренняя заря, рассвет) или от глагола «тана» (удивляться, поражаться). В тюркских языках «тана» также может означать «телёнок», но в прозвищах это значение встречается реже, чем поэтичное «заря». Если имя Тананя — крестильное, то оно могло быть народной формой церковного имени Афанасий (от греческого «бессмертный»), где произошло усечение первого слога: Афанасий → Фанас → Танас → Тананя. Это типичный для русской ономастики процесс адаптации длинных греческих имён.

Суффикс -ев указывает на притяжательную модель: «чей?» — Тананьев, то есть сын или потомок Танани. Форма на -аня (вместо -я) — уменьшительно-ласкательная, характерная для северных и центральных говоров. Встречаются варианты написания через «и» — Тананьев, но это скорее орфографическая небрежность, чем отдельная ветвь.

Географически фамилия тяготеет к областям, где исторически было сильное тюркское влияние: Поволжье, Урал, южные регионы. В переписных книгах XVII–XVIII веков Тананьевы могли быть как служилыми людьми (стрельцами, казаками), так и крестьянами, получившими прозвище от мирского имени. Дворянского герба с этой фамилией не зафиксировано, что указывает на её преимущественно крестьянское или мещанское происхождение.

Редкость фамилии объясняется тем, что основа Тананя не вошла в массовый обиход: она осталась локальным прозвищем, которое не превратилось в распространённое имя. Сравните с однокоренной, но более частой фамилией Танаев — у неё основа короче, без уменьшительного суффикса, поэтому она встречается чаще. Тананьев же — пример того, как уменьшительная форма «законсервировала» уникальное прозвище в фамилии.