Фамилия Барсов происходит от нецерковного мужского имени Барс. Это имя напрямую связано с названием крупного хищника из семейства кошачьих — барса. У тюркских народов такие имена не были редкостью: родители верили, что, назвав сына Барсом, они передадут ему силу, ловкость и бесстрашие зверя. Часто ребёнка нарекали в честь тотемного животного рода или племени, чтобы обеспечить ему покровительство предков.

Модель образования фамилии проста: к основе Барс- добавили типичный русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность. Буквально Барсов — это «сын Барса» или «человек из рода Барса». Такая патронимическая модель была самой распространённой в России XVI–XVII веков, когда фамилии массово закреплялись за крестьянами и служилыми людьми.

Интересная деталь: в отличие от многих «звериных» фамилий (Волков, Медведев, Зайцев), Барсов встречается заметно реже. Это объясняется тем, что само слово «барс» в русских говорах было менее употребительно, чем, скажем, «волк» или «медведь». Барс — животное скорее южное, степное и горное, поэтому фамилия чаще фиксировалась в регионах, где был силён тюркский языковой след: в Поволжье, на Урале, в Сибири. Имя Барс могло попасть в русскую среду через контакты с татарами, башкирами или казахами.

Ономасты (например, в работах Б. Унбегауна) относят фамилию Барсов к разряду «зооморфных», но с оговоркой: прямое заимствование из тюркских языков. В словаре В. Даля «барс» — это ирбис, снежный барс, а в переносном смысле — удалой, храбрый человек. Таким образом, фамилия могла закрепиться и как прозвище: Барсом называли не только человека с соответствующим именем, но и того, кто походил на зверя статью или нравом.

Сословной привязки у Барсовых нет: среди носителей встречались и крестьяне, и купцы, и священники. В XIX веке фамилия нередко встречалась в среде духовенства — по традиции семинаристам давали «благозвучные» фамилии от названий животных или птиц, и Барсов мог быть искусственно присвоен при поступлении в училище. Однако основная масса Барсовых — потомки людей, носивших личное имя Барс.