O caso apresentado não tem uma resposta inequívoca.
O adjetivo inúmero é suscetível de uma análise diacrónica, que permite classificá-lo como cultismo, ou seja, adaptação do latim innumerus, por via erudita. Em latim, in é um prefixo de valor negativo, o que permite interpretar innumerus como sinónimo de innumerabilis, equivalente ao português inumerável, ou seja, «abundante» (deixando subentendido que algo é tão abundante, que não se pode contar).
Por outro lado, podendo i- ser encarado, em português, como variante contextual do prefixo in- – cf. ilegal, imoral, inegável, inegociável –, a palavra é analisável como derivada, mas com a particularidade de, ao contrário do que acontece com a maioria dos derivados por prefixação*, o prefixo ocorrer associado a uma mudança de classe gramatical da sua base de derivação, que é o substantivo número. Uma alternativa a esta análise seria considerar que, na atual sincronia, inúmero é uma palavra complexa não derivada, conforme define a Gramática Derivacional do Português (Imprensa da Universidade de Coimbra, 2013, pág. 64), de M.ª Graça Rio-Torto et al. Adotando esta perspetiva, poderia propor-se que a base de derivação de inúmero – número – é uma forma adjetival que não tem autonomia enquanto adjetivo no português contemporâneo.
* Refira-se que é possível a adjunção de in- a substantivos: inverdade, injustiça. No entanto, estes derivados prefixais são substantivos como as bases de derivação respetivas – verdade, justiça.