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孫悟空姓什麼在《西遊記》裡是有交待的， 全書第一回末尾菩提祖師聽完悟空的自敘後說道：“你身軀雖是鄙陋， 卻像個食松果的猢猻。 我與你就身上取個姓氏， 意思教你姓‘猢’。 猢字去了一個獸旁， 乃是個古月。 古者， 老也；月者陰也。 老陰不能化育， 教你姓‘猻’倒好。 猻字去了獸旁， 乃是個子系。 子者， 兒男也， 系者， 嬰細也， 正合嬰兒之本論。 教你姓‘孫’罷”。 這裡雖說得頗有些道理， 但不是其源。
據《宋高僧傳》載：唐天寶九年有一個叫車奉朝的使臣隨員隨使臣出使印度， 返國途中， 重病纏身難歸故里。 病中立下誓願， 病如能愈就削髮為僧， 後來病癒果真當了和尚， 法號叫 “悟空”， 他在西域一帶住了三十餘年， 經歷不少磨難。
回國後， 車奉朝的故事便開始流傳、演變、並與唐人慧立寫的《大唐慈恩寺三藏法師傳》中玄奘取經故事掛上了鉤。 宋代有人將唐僧取經史實寫成小說， 這就是《大唐三藏取經詩話》， 書中出現了一個隨唐僧去西天取經的猴子， 能降妖除怪， 神通廣大， 名叫 “猴行者”， 但還不姓孫， 也沒悟空這法號。
在宋人話本《陳從善梅嶺失渾家》也有個猢猻精， 叫申陽公， 自稱 “齊天大聖” 。 這些都是《西遊記》中孫悟空的雛型。
申與孫字音又相近， 加上猻又叫 “猴猻” ， 到了元、明之際楊景言寫的雜劇《西遊記》裡， 作者乾脆集以上雛型， 給這個猴行者取姓為孫， 並用上了車奉朝當和尚時的法號 “悟空” ， 用上了《陳從善梅嶺失渾家》裡申陽公的“齊天大聖”， 這樣就使得這猴頭有名有姓了。
到了吳承恩創作小說《西遊記》時， 既以上述小說、雜劇為藍本， 又保留了孫悟空其人其姓名， 為了自圓其說， 才編了菩提祖師為孫悟空取姓名時的一段解釋。
參考書籍：《西遊記》、《宋高僧傳》、《大唐三藏取經詩話》、《陳從善梅嶺失渾家》