Фамилия Водопьянов произошла от прозвища Водопьян. Вопреки тому, что может показаться на первый взгляд, так называли не любителя выпить воды, а того, кто пьёт её много и часто — водохлёба. Часто это прозвище давали человеку, который вообще не употреблял спиртного, и окружающие подмечали эту особенность. Прозвище было довольно древним: в «Ономастиконе» С. Б. Веселовского упоминается Гридя Водопьян, бортник XVI века из Суздаля. В 1597 году в Рязани жил Водопьян Кузьмич Кутуков, а в Новгороде XVI века Водопьяновы числились и среди крестьян, и среди посадских людей.

Фамилия образована по стандартной модели: к основе прозвища Водопьян добавили типичный русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Водопьяна). Со временем потомки человека с таким прозвищем закрепили за собой фамилию Водопьяновы.

Самый известный носитель фамилии — лётчик Михаил Васильевич Водопьянов (1899–1980). Герой Советского Союза, генерал-майор авиации, он прославился участием в спасении экипажа парохода «Челюскин» в 1934 году и воздушной экспедиции на Северный полюс в 1937-м. В годы Великой Отечественной войны командовал авиационной дивизией.