Фамилия Арзуов — редкий пример, где основа, скорее всего, не славянская, а тюркская или кавказская. Модель образования проста: суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?»), прикрепили к личному имени или прозвищу Арзу. Само имя Арзу в тюркских языках (особенно в азербайджанском, кумыкском, ногайском) означает «мечта», «желание», «страсть» или «тоска». В старину так могли назвать долгожданного, «вымечтанного» ребёнка. Соответственно, Арзуов — буквально «потомок Арзу», то есть человек из рода того, кого звали Мечтой.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где веками соседствовали русские и тюркские народы: Северный Кавказ (особенно Дагестан и Чечня), Астраханская область, а также Поволжье. Встречается она и у кавказских народов, принявших православие и получивших русские патронимические окончания. Вторая версия, менее вероятная, но возможная — происхождение от арабского имени Арзу (вариант Арзуман) через посредничество крымских татар или турок. Но в любом случае корень — личное имя, а не прозвище по профессии.

Интересная деталь: в отличие от фамилий на -ов, образованных от русских канонических имён (Иванов, Петров), Арзуов сохраняет ударение на основе — Арзу́ов, а не на суффиксе. Это типично для фамилий неславянского происхождения, которые вошли в русский обиход относительно поздно, в XIX—XX веках. Сравните с соседними по модели фамилиями: Ахмедов, Мамедов — ударение там тоже падает на корень, а не на -ов.

Сведений о дворянском происхождении или старомосковских корнях Арзуовых нет. Фамилия не фиксируется в дореволюционных родословных книгах, что косвенно подтверждает её «позднее» вхождение в русскую фамильную систему через крестьянскую или казачью среду. Если искать однокоренные параллели, то в русских говорах «арзу» не существует, зато есть фамилия Арзуманов (от того же корня с суффиксом -ан). Арзуов — более краткий и прямой вариант той же модели.