Фамилия Усмиянова — женская форма от Усмиянов, а та, в свою очередь, образована от мужского имени или прозвища Усмиян. Основа здесь — тюркское слово «усман» или «осман», которое восходит к арабскому имени Усман (Осман). В исламской традиции это имя одного из сподвижников пророка Мухаммеда и третьего праведного халифа, поэтому оно широко распространено у татар, башкир и других народов, принявших ислам. Фамилия, таким образом, указывает на то, что предок носителя звался Усманом, а русский суффикс -ов/-ев адаптировал тюркское имя к славянской модели.

Однако написание через «и» — «Усмиянов» — необычно. В татарском и башкирском языках имя звучит как «Усман» или «Осман», и фамилии от него обычно выглядят как Усманов, Усманян или Османов. Вариант «Усмиянов» мог возникнуть из-за местного диалектного произношения: в некоторых говорах, особенно в казанско-татарском и мишарском, гласный «а» после мягкого согласного мог переходить в «и» (явление, известное как иканье). Либо это результат упрощения при записи фамилии в русских документах — писарь на слух записал «Усмиян» вместо «Усманян».

Суффикс -ян в основе (Усмиян) характерен для фамилий, образованных от тюркских имен с помощью аффикса принадлежности -ан/-ян. По модели словообразования фамилия близка к Усманову, но с другим суффиксальным оформлением. Встречается она редко, и география бытования, скорее всего, ограничена регионами Поволжья и Приуралья — Татарстаном, Башкортостаном, Оренбургской областью. Там фамилии на -ов от тюркских имен — обычное дело, но именно с таким написанием «Усмиянов» — единичный случай.

Сословно предки Усмияновых, вероятно, относились к государственным или ясачным крестьянам, реже — к служилым татарам. Никаких известных исторических личностей с такой фамилией в открытых источниках не зафиксировано, что только подтверждает её локальный и редкий характер.