Фамилия Уненова — женская форма, а мужская, Уненов, образована по редкой для русских фамилий модели. В ней нет привычных суффиксов -ов или -ин, которые присоединяются к основе на согласный. Здесь суффикс -ов присоединён к основе, оканчивающейся на гласный -е, что нетипично для исконно русских фамилий. Такая модель характерна для фамилий тюркского или кавказского происхождения, где русский патронимический суффикс накладывался на местную основу.

Основа «Унен» скорее всего восходит к тюркскому личному имени или прозвищу. В тюркских языках «ун» означает «десять», «он» — «десять» в числительном, но как компонент имени могло означать «десятый ребёнок» или «десятый сын» (аналогично тюркским именам Он, Онбай). Возможна и другая версия: основа связана с тюркским «ун» — «голос», «звук», и прозвище Унен мог получить человек с громким голосом или певец. Менее вероятна, но не исключена связь с калмыцким «унн» — «правда», «истина».

География фамилии Уненов/Уненова тяготеет к югу России, Поволжью и Сибири, где исторически были сильны тюркские и монгольские влияния. Фамилия встречается у калмыков, татар, башкир, а также у русских, чьи предки жили в смешанных регионах.

Социальный срез: судя по модели, фамилия недворянская. В подавляющем большинстве это крестьянские или казачьи фамилии, зафиксированные в переписях XIX — начала XX века. Предки носителей фамилии Уненов, скорее всего, были либо рядовыми кочевниками, перешедшими к оседлости, либо крестьянами из татарских или башкирских селений.

В написании фамилии возможна вариативность: встречаются варианты Уненов и Унянов (через «я»), что связано с особенностями произношения в разных диалектах. Но форма через «е» — основная и исторически более точная, если исходить из тюркской основы.