Фамилия Аграфонов — редкий случай, когда народное имя обмануло ожидания грамматики. В основе лежит мужское имя Аграфона, которое в русской традиции возникло как бытовая форма женского церковного имени Агриппина. В святцах Агриппин много, а мужского Агриппы — единицы, но в крестьянской среде имя Аграфона закрепилось за мужчинами по созвучию с привычными Агафоном или Аггеем. Фамилия образована по типичной отческой модели: суффикс -ов означает «чей сын?», то есть потомок Аграфоны.

Главная неожиданность — почему не Аграфонин. Имя на -а обычно даёт фамилию на -ин: Илья — Ильин, Никита — Никитин. Форма Аграфонов, а не Аграфонин, сдвигает ударение на второй слог и маскирует женское окончание основы. Если бы фамилия звучала как Аграфонин, она читалась бы как отчество от женского имени, а вариант Аграфонов делает основу похожей на мужское Аграфон. В говорах имя произносили и как Аграфон, и как Агрофон, отсюда возможны варианты Агрофонов и Аграфонин.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и центральным областям: Тульская, Рязанская, Тамбовская губернии. В переписных книгах XVII века встречаются крестьяне и посадские с именем Аграфонка, Аграфон, но в фамильной форме Аграфоновы фиксируются поздно — в основном в ревизских сказках XVIII–XIX веков. Сословно это почти исключительно крестьянство и мещанство, дворянских ветвей нет.

Корень имени Агриппина в переводе с латыни — «дикая лошадь», но к фамилии это имеет лишь косвенное отношение: носители Аграфоновы наследовали не смысл, а звучание имени, которое в русском быту обросло уменьшительными формами вроде Граня, Груня, Аграха. Предок-Аграфона мог быть просто человеком, которого в деревне звали полным именем, а не прозвищем.