Фамилия Тысячнова — женская форма фамилии Тысячнов, а та, в свою очередь, восходит к мужскому прозвищу или имени Тысячной. Словообразовательная модель здесь редкая и показательная: суффикс -ов- присоединен к основе прилагательного «тысячной» (с усечением окончания). Это не типичная патронимическая фамилия от крестильного имени, а прозвищная, от должности или отличительного признака.

Самое прямое объяснение — связь с военно-административной должностью «тысяцкого». В Древней Руси тысяцкий был военным предводителем городского ополчения («тысячи»), а позже — выборным судейским или полицейским чином. Однако фамилия образована не от «тысяцкий», а от «тысячной» — человека, который каким-то образом относился к тысяче: мог быть командиром малой единицы, сборщиком податей с тысячи дворов или просто человеком, владевшим тысячью чего-либо (например, десятин земли или голов скота). В северных говорах «тысячным» могли называть очень богатого крестьянина, «тысячника».

Суффикс -ов- указывает на то, что фамилия оформилась в центральных и южных регионах России, в среде служилых людей и крестьянства, где преобладала эта модель. Вариант Тысячнов (а не Тысяцков или Тысяцкий) говорит о том, что прозвище бытовало именно в форме прилагательного «тысячной», а не существительного «тысяцкий». Это редкий случай, когда фамилия сохранила архаичную грамматическую форму.

Встречается фамилия преимущественно в Поволжье и центральных областях России. Поскольку она недворянская и не семинарская (в духовной среде предпочитали фамилии на -ский), её носители — потомки крестьян, посадских людей или мелких служащих, чей предок получил прозвище за связь с числом «тысяча».