Фамилия Юнатанов — редкая, книжная, почти наверняка искусственного происхождения. Её основа — мужское имя Юнатан, которое является транслитерацией библейского имени Ионафан (в русской синодальной традиции — Ионафан, реже — Ионатан). В западноевропейских языках, особенно в немецком и скандинавских, это имя звучит как Jonathan, и в русском языке XIX — начала XX века его могли записывать через «ю» — Юнатан. Соответственно, фамилия образована по стандартной русской патронимической модели: к основе Юнатан прибавлен суффикс -ов, означающий «сын Юнатана» или «принадлежащий Юнатану».

Если придерживаться этой версии, фамилия могла возникнуть в среде, где было принято давать детям некалендарные или западные имена, либо в семьях, находившихся под влиянием протестантской культуры. В православных святцах имени Юнатан нет, поэтому носитель фамилии — почти наверняка не из крестьянской или купеческой среды, а скорее из городской интеллигенции, духовенства или обрусевших немцев. Возможен и другой путь: фамилию могли взять как псевдоним, по аналогии с модными в начале XX века литературными и театральными псевдонимами на -ов, образованными от библейских имён.

Суффикс -ов указывает на то, что фамилия оформлена по общерусской модели, а не по еврейской (для еврейских фамилий типичны суффиксы -зон, -ман, -берг или окончание на -ий). Это значит, что Юнатанов — фамилия, скорее всего, русская по форме, но с нерусским корнем. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) подобные образования не упоминаются — это подтверждает её редкость и позднее возникновение.

Географически фамилия почти не встречается в исторических переписях. Единичные носители известны в среде советской технической интеллигенции, но достоверных данных о массовом бытовании нет. Таким образом, Юнатанов — это фамилия-исключение, которая скорее рассказывает о личном выборе предка (имя, псевдоним, вера), чем о профессии или прозвище.