Фамилия Антсов — редкий случай, когда основа читается почти прозрачно, а вот путь от слова к фамилии неочевиден. На слух она похожа на отчество от имени Ант, Анта или прозвища Ант, но ни одного из этих имён в русском именослове нет. Здесь ключ не в корне, а в модели: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), а основа Антс- требует объяснения.

Самая вероятная версия — фамилия образована от немецкой или прибалтийской фамилии Ants, Antz, Anz. В Российской империи, особенно в Прибалтике и Петербургской губернии, было множество немцев, шведов и эстонцев, чьи фамилии русифицировали через добавление -ов. Например, немецкое прозвище Antz (от Antonius или от средневерхненемецкого «дикий гусь») могло превратиться в Антсов: «сын того, кого звали Антц». В эстонском языке слово «ants» означает «антресоль» или «чердак», но прозвище по такому предмету маловероятно — скорее, это фамилия от личного имени Ants (эстонская форма Антона) с русским суффиксом.

Менее вероятная, но не исключённая версия — связь с диалектным словом «ант» (в некоторых говорах — «анчутка», чертёнок, бесёнок). Тогда Антсов — потомок человека, которого в шутку или за озорство прозвали Антом. Однако в таком случае ожидалась бы форма Антов, без лишнего -с-. Появление -с- как раз и выдаёт иноязычную основу: фамилия либо «обрусела» из западной формы на -s, либо принадлежала выходцу из среды, где конечное -s было частью исходного имени.

Географически фамилия Антсов крайне редка. В современных российских базах она встречается единично, сосредоточена в основном в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, что косвенно подтверждает «прибалтийский след». По сословной принадлежности предки, скорее всего, были мещанами или крестьянами, получившими фамилию при переписи от местного писаря, который записал фамилию на слух с немецкого или эстонского.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Антсов стоит в ряду Антц, Анцев, Анцов — все они редки и тяготеют к северо-западу. В отличие от массовых Антоновых или Антоненко, Антсов — маркер миграции или межэтнического контакта: фамилия хранит память о том, что её носитель когда-то сменил язык и культурную среду.