Фамилия Вятчанинова — женская форма от Вятчанинов, а та, в свою очередь, восходит к слову «вятчанин». Так в старину называли жителя Вятской земли, то есть уроженца Вятки (сейчас — город Киров и окрестности). Корень здесь прозрачный: «Вятка» плюс суффикс принадлежности «-анин» (с беглой гласной), который образовывал названия жителей по местности: москвич — москвитянин, пскович — псковитянин. Форма «вятчанин» закрепилась с чередованием «к/ч» (Вятка — вятчанин), что для северных и северо-восточных говоров было естественно.

Фамилии на «-инов» от таких основ — редкость. Обычно от названий жителей образовывали фамилии через суффикс «-ов» (Вяткин, Вятсков), но здесь работает модель «вятчанин → Вятчанинов», то есть сын вятчанина. Это указывает на то, что предок носителя фамилии был пришлым с Вятки или его прозвали по месту прежнего жительства. В документах XVII–XVIII веков такие фамилии встречаются в Поморье и на Урале, куда вятские крестьяне активно переселялись в поисках земли.

Есть и более бытовая версия: в некоторых говорах «вятчанин» могло стать прозвищем для хитрого или себе на уме человека — вятских в народе считали сметливыми и предприимчивыми. Однако основная версия остаётся топонимической: фамилия указывает на географическое происхождение, а не на характер.

С точки зрения словообразования, фамилия архаична. Суффикс «-инов» в русских фамилиях встречается реже, чем «-ов» или «-ин», и часто сохраняется в формах, образованных от названий жителей (ср. Двинянинов, Каргополянинов). Вятчанинова — нечастая фамилия, её носители, скорее всего, происходят из семей, где память о вятских корнях держалась несколько поколений.