Фамилия Антапов — редкий случай в русском ономастиконе, где суффикс -ов наращен на основу, не имеющую прямого славянского корня. Скорее всего, перед нами фамилия, образованная от прозвища или имени, заимствованного из тюркских языков. Основа «Антап» может восходить к тюркскому слову со значением «клятва», «обет» или «присяга». В таком случае прозвище Антап могли дать человеку верному своему слову, либо тому, кто принимал присягу — например, воину или служилому человеку. Менее вероятна связь с греческим именем Антап (видоизменённое Антоний или Антип), но для фамилий, записанных в русском варианте с окончанием -ов, тюркское происхождение основы встречается чаще, чем греческое.

Интересная особенность — суффикс -ов указывает на то, что фамилия сложилась в среде, где патронимическая модель (по отцу) была основной. То есть родоначальник Антаповых — мужчина по прозвищу или имени Антап. Географически фамилия встречается в южных и центральных регионах России, особенно в областях, где исторически было сильное влияние тюркских народов: в Рязанской, Тамбовской, Воронежской губерниях. Встречается и на Урале, куда переселенцы приносили фамилию.

По сословному составу Антаповы в основном были крестьянами и мещанами. В дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована. В ревизских сказках XVIII–XIX веков попадаются записи об Антаповых из однодворцев — особой категории государственных крестьян, потомков служилых людей по прибору. Это косвенно подтверждает версию о прозвище, связанном с военной службой.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Антаков, Анташев — показывает, что основа «Анта-» не единична, но именно форма «Антапов» самая редкая. В современных справочниках фамилия не входит в первую тысячу по частотности, что делает её носителей обладателями действительно нестандартного родового имени.