Фамилия Байронова — женская форма, а мужская, Байронов, встречается редко. В основе лежит прозвище или имя Байрон, которое в русской традиции не имеет прямого отношения к английскому поэту. Скорее всего, это русифицированная форма тюркского имени Байрам или Байрон, где «бай» означает «богатый, господин», а «рон» или «рам» — возможный диалектный вариант суффикса. Имя Байрам было распространено у татар, башкир и других народов Поволжья, и при крещении или переходе в православие его могли адаптировать в Байрона, а затем добавить типичный русский суффикс -ов.

Модель образования простая: к основе Байрон прибавили патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («сын Байрона»). Это характерно для фамилий, возникших в XVI–XVIII веках в среде служилых людей и крестьян, особенно в регионах с татарским или башкирским населением — в Казанской, Оренбургской, Уфимской губерниях. Там же фамилия Байронова встречается и сегодня, хотя и нечасто.

Интересная деталь: в XIX веке, после популярности лорда Байрона в России, некоторые дворянские семьи могли искусственно присвоить себе фамилию Байронов, подражая европейской моде, но это единичные случаи. Подавляющее большинство носителей — потомки крестьян или мещан, чей предок носил тюркское имя Байрон. Фамилия не имеет отношения к английской аристократии, а её корни лежат в обычном бытовом прозвище, которое закрепилось за родом.