Фамилия Воянова — женская форма, а её основа — мужская фамилия Воянов. Это типичный пример «вотчинной» фамилии на -ов, то есть она образована от личного имени или прозвища отца. Если отбросить суффикс принадлежности, остаётся корень «Воя-», который сразу отсылает к древнерусскому слову «воин». Но здесь есть нюанс: напрямую от «воин» образовались бы формы вроде Воинов (с ударным «и»). Воянов — это, скорее всего, уменьшительно-ласкательная форма того же корня.

В старорусском языке имя Воян (или Воята) было вполне реальным. Это некалендарное, мирское имя, которое родители давали мальчику в надежде, что он вырастет смелым и сильным. Такие имена-обереги были распространены в домонгольской Руси, а кое-где держались в крестьянской среде вплоть до XVII века. Таким образом, Воянов — это буквально «сын Вояна». Прямой параллелью будет фамилия Воякин (от имени Вояка) или Вояков.

Есть и вторая, менее вероятная версия. В северных русских говорах (архангельских, вологодских) слово «воя» означало «крик, шум, гам» или даже «плакса». Прозвище Воя могли дать шумному, крикливому ребёнку или человеку, который постоянно жаловался и ныл. В этом случае фамилия Воянов — уже не от имени, а от прозвища, которое со временем закрепилось за потомками.

Географически фамилия Вояновы встречается не повсеместно. Основные очаги — Вологодская и Кировская области, а также Удмуртия. В этих регионах сохранилась архаичная лексика, и там же фиксируются старые документы с упоминанием Воянов как крестьян и посадских людей. В дворянских родословных книгах эта фамилия не числится — она однозначно крестьянская или мещанская по происхождению.

Любопытная деталь: у фамилии Воянов есть омофон — Воянов (с ударением на второй слог), который мог возникнуть под влиянием фамилии Воинов. Но исторически правильным для корня «воя» считается ударение на первый слог — Воянов.