Фамилия Антоночев — редкий пример того, как простое крестильное имя обрастало нестандартными суффиксами. В основе лежит каноническое имя Антон (от латинского Antonius, что значит «вступающий в бой» или «состязающийся»). Однако путь к фамилии был не прямым: сначала появилась промежуточная форма — отчество Антоноч. Это уменьшительно-ласкательный или, точнее, патронимический вариант имени Антон, образованный при помощи суффикса -оч. В русской народной традиции такие формы (Антоноч, Митрич, Савелич) бытовали как обиходные отчества или полуимена, особенно в среде крестьян и посадских людей, где полное отчество на -ович считалось слишком официальным.

Фамилию же Антоночев создал суффикс -ев, который присоединяли к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или шипящий. Получается, что Антоночев — это буквально «сын Антоноча», то есть внук или потомок человека, которого в быту звали по отцу Антоночем. Такая трёхступенчатая модель (Антон → Антоноч → Антоночев) встречается нечасто и говорит о том, что фамилия закрепилась в среде, где ценили точное указание на родство через поколение.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России, где суффикс -оч в отчествах был особенно распространён. Встретить Антоночевых можно в старых записях Вологодской, Архангельской и Костромской губерний. В южных регионах или на Украине такая форма почти не встречается — там предпочли бы Антоненко или Антонович.

Интересно, что фамилия не получила широкого распространения и осталась довольно редкой. Это связано с тем, что модель на -оч(-ев) оказалась менее продуктивной, чем массовые -ов/-ев от полных имён. Носители Антоночева, скорее всего, происходят из одного или нескольких родов, где отчество Антоноч передавалось как семейное прозвище, а затем закрепилось документально. Других версий происхождения, помимо патронимической, нет — основа слишком прозрачна, чтобы искать в ней тюркские или финно-угорские корни.