Фамилия Диомидовы (в мужском роде — Диомидов) образована от полной формы крестильного имени Диомид. Имя это греческое, сложное: «Дио» (Зевс, божество) и «медом» (забота, мысль). Самый распространённый перевод — «совет божий», хотя буквально смысл ближе к «промыслу Зевса». В русские святцы имя попало через византийскую традицию, и в народе его нередко переделывали на свой лад — в документах встречаются варианты Демид, Демьян, но Диомидовы — это именно потомки того, кого в церкви записали полным именем.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: «чей?» — Диомидов, то есть сын Диомида. Такая фамилия закрепилась, скорее всего, не раньше XVI–XVII веков, когда крестьянские и посадские семьи начали массово получать наследственные прозвания. Раньше человека называли просто по отцу: Ивашка Диомидов сын. Потом «сын» отпал, а притяжательное прилагательное стало фамилией.

Интересная деталь: имя Диомид в народной среде было редким, даже по сравнению с Демидом. Поэтому фамилия Диомидов встречается не повсеместно, а локальными гнёздами. В переписных книгах XVII века она фиксируется в основном на севере и в центральных уездах России — там, где приходские священники строже следили за канонической формой имени. В южнорусских и украинских землях чаще писали Демидов или Демьянов.

По сословной принадлежности предки Диомидовых могли быть как крестьянами, так и духовенством. Имя Диомид встречалось среди монахов и священников, поэтому часть фамилий могла пойти из церковной среды. Но большинство носителей — потомки крестьян, получивших фамилию по деду или отцу при переписях.

Сейчас фамилия остаётся немногочисленной. Её не стоит путать с более массовой Демидовы — это разные корни, хотя имена-основы звучат похоже. Диомидов — более архаичная, книжная форма, сохранившая первоначальное греческое звучание.