Фамилия Ворнатенков — яркий пример того, как сложное прозвище превратилось в фамилию с редким словообразовательным узором. Если смотреть на неё с точки зрения модели, то это типичная «патронимическая» форма, но с двойным суффиксом: основа «Ворнат» + суффикс принадлежности «-енк-» (указывающий на потомка, «сына») + стандартный русский суффикс «-ов». Такая конструкция — «Ворнатенко» с последующим добавлением «-ов» — характерна для фамилий, которые формировались на стыке украинской и великорусской традиций. Носитель фамилии Ворнатенков — это, скорее всего, потомок человека по прозвищу или имени Ворнатенко, а тот, в свою очередь, был сыном Ворната.

Корень «Ворнат» — самый интересный и спорный элемент. Он не встречается в канонических святцах, значит, перед нами не крестильное имя, а прозвище. Наиболее правдоподобная версия связывает его с диалектным глаголом «ворнать» — в некоторых южнорусских и украинских говорах так говорили о человеке, который ворчит, бормочет или говорит невнятно, сквозь зубы. В этом случае Ворнат — человек с неразборчивой речью или вечно недовольный. Менее вероятна, но возможна связь с глаголом «воровать» (через форму «ворнать» как вариант «воровать»), но это требует дополнительных диалектных подтверждений, которых пока нет. Третья, совсем слабая гипотеза — искажение имени Варнава (Варнатка), но фонетический переход «а» в «о» под ударением в открытом слоге для русских говоров нехарактерен, поэтому эту версию можно отбросить.

Географически фамилия тяготеет к югу России и востоку Украины. Встречается в Брянской, Курской, Белгородской областях, а также в Ростовской и на Кубани. Именно в этих регионах была распространена модель образования фамилий через суффикс «-енко» (Ворнатенко), а затем, при переселении в великорусские губернии или при паспортизации, к ней могли добавлять «-ов» для адаптации к местной норме. Таким образом, Ворнатенков — это фамилия, которая хранит память о миграции: предок мог быть записан как Ворнатенко, а его сын или внук уже стал Ворнатенковым.

Социальный состав носителей фамилии, судя по архивным записям XIX века, — преимущественно государственные крестьяне и однодворцы. В документах по Курской губернии встречаются Ворнатенковы, числящиеся в однодворческих слободах. Это значит, что предки не были крепостными, а несли сторожевую службу на южных рубежах России, что также объясняет привязку фамилии к пограничным землям.