Фамилия Аполлонов стоит особняком среди русских родовых именований. Она относится к так называемым искусственным фамилиям — тем, что не образовались естественным путём от прозвища или профессии предка, а были созданы намеренно, чаще всего в духовной среде. Именно поэтому её основа — не бытовое слово, а имя античного бога.

В греческой мифологии Аполлон — бог-целитель, прорицатель и покровитель искусств. Его изображали прекрасным юношей с луком и кифарой (инструментом, напоминающим лиру). Фамилию Аполлонов могли дать семинаристу при поступлении в духовное училище: такие «благозвучные» фамилии присваивали вместо бытовых или для отличия нескольких учеников с одинаковыми крестильными именами. Искусственное происхождение фамилии подтверждается и словообразовательной моделью: суффикс -ов присоединён к имени, которое в русском языке не склоняется как существительное мужского рода, — это характерный признак книжных, а не народных фамилий. Сравните: от нарицательного «роза» возникла фамилия Розов (а не Розин), хотя по правилам русского языка суффикс -ов присоединяется только к словам мужского рода.

Один из известных носителей фамилии — украинский композитор Иван Иванович Аполлонов (1868–1915). В остальном фамилия остаётся редкой и по сей день. Её географическое распространение не привязано к одной области: носители встречаются и в России, и на Украине, что тоже говорит в пользу происхождения из духовного сословия — выпускники семинарий разъезжались по разным епархиям.