Фамилия Тунорогов — редкая и по звучанию необычная. Её основа — прозвище, а не крестильное имя, и составлена она из двух частей. Первая часть, «тунорог», в старых русских говорах могла означать человека с тупым, то есть неострым или сломанным рогом. Речь, скорее всего, идёт не о настоящем роге, а о переносном значении: так могли прозвать упрямца, который «бодается», но безуспешно, или человека, чья сила (символический «рог») оказалась притуплена. Вторая часть — «-огов» — типичный патронимический суффикс, указывающий на принадлежность: «сын Тунорога». По модели образования фамилия однотипна с Криворогов, Однорогов, Щерборогов — все они строились от прозвищ, описывавших внешность или характер через образ рогатого скота.

Слово «тунорог» не зафиксировано в словарях литературного русского языка, но его легко реконструировать через диалектные прилагательные. В северных и сибирских говорах «туной» — это «тупой», «неострый» (от тюркского «тун» — тупой, глупый). В сочетании с «рог» получается прозвище, которое могло закрепиться за пастухом, владельцем безрогой скотины или за человеком с тяжёлым, «тупым» нравом. Альтернативная версия — искажение более старой фамилии Туноруков (от «тунорук» — криворукий), но она менее вероятна: фамилия устойчиво пишется через «г» в известных метрических записях XIX века.

Географически фамилия привязана к Русскому Северу. По данным переписей, основное гнездо Тунороговых — бывшая Вологодская губерния, особенно Тотемский и Вельский уезды. Оттуда она в XX веке распространилась в Архангельскую область и в Сибирь вместе с переселенцами. В центральных и южных регионах России эта фамилия почти не встречается, что подтверждает её диалектное происхождение.

Сословный состав носителей типичен для северных фамилий: в основном государственные крестьяне, реже — мещане. Дворянских родов Тунороговых не существовало, фамилия не попала в «Бархатную книгу» или родословные сборники. Известных деятелей культуры или науки с такой фамилией нет, что делает её особенно ценной для семейной истории: каждый Тунорогов может проследить свой род по вологодским метрическим книгам, не опасаясь путаницы с однофамильцами-знаменитостями.