Фамилия Васюнцов — один из тех интересных случаев, когда за основу взята просторечная форма крестильного имени, а суффикс указывает на точное происхождение рода. В основе лежит имя Васюнец — уменьшительная форма от канонического имени Василий. Если бы фамилия образовалась напрямую от Васюня (Васюн), мы бы имели вариант Васюнин или Васюнов. Но здесь сработал другой механизм: сначала появилось прозвище или мирское имя Васюнец (с уменьшительно-ласкательным суффиксом -ец), а затем от него, по модели «чей будешь?», возникло притяжательное прилагательное с суффиксом -ов. Итоговая форма Васюнцов буквально означает «сын Васюнца» или «принадлежащий Васюнцу».

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России. В переписях XVII–XVIII веков подобные фамилии на -ов/-ев чаще встречались у крестьян и посадских людей, чем у дворян. Васюнцовы, скорее всего, были крестьянами или ремесленниками из-под Архангельска, Вологды или Костромы — именно там фиксируются ранние упоминания фамилий с суффиксом -ец в основе.

Важно не путать Васюнцова с более распространённой фамилией Васютин. Васютин образован от Васюта (другой суффикс), а Васюнцов — от формы на -ец, которая встречается реже. Эта редкая модель говорит о том, что предок носителя фамилии был известен в своей общине именно как Васюнец, а не просто Васюня. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) суффикс -ец в основах фамилий упоминается как характерный для прозвищ, обозначавших человека по его характерной черте или происхождению, но в данном случае он выполняет чисто уменьшительную функцию.

В написании фамилии возможна вариативность: в дореволюционных документах встречается Васюнцев (с буквой «е» на конце основы), что связано с колебаниями в произношении безударного «о» после мягкого согласного. Современный вариант Васюнцов закрепился как нормативный.