Фамилия Долгомеров — редкий случай, когда прозвище почти наверняка связано с конкретным ремеслом или торговой мерой, а не с чертой характера. В основе лежит слово «долгий» (длинный) и «мера». В русских говорах «долгомерами» или «долгомерами» называли не человека, который долго мерит, а конкретный инструмент — длинный шест или верёвку для промера глубины, ширины, расстояния. Чаще всего такой мерой пользовались землемеры, плотники при разметке построек, а также рыбаки, измерявшие глубину реки или длину невода.

Фамилия образована по продуктивной модели «прозвище + -ов». Суффикс -ов указывает на принадлежность: «чей?» — «сын Долгомера». То есть Долгомеров — потомок человека, которого в округе знали по прозвищу Долгомер. Второй корень — «мер» — не от глагола «мерить», а от существительного «мера» (инструмент). Написание через «о» (Долгомеров, а не Долгомерин) закрепилось, скорее всего, под влиянием произносительной нормы — безударное «е» в суффиксе перешло в «о» после твёрдого «р».

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России: Архангельская, Вологодская, Костромская губернии. Там, где были развиты лесосплав, строительство барж и землемерное дело, прозвище Долгомер было бы особенно уместно. В южных говорах фамилия почти не встречается — там для промера использовали «сажень» или «аршин», а не «долгую меру».

Интересно, что фамилия не попала в массовые списки дворянских родов и не фиксируется в ранних боярских книгах. Это говорит о её крестьянском или посадском происхождении. Предок Долгомеров, скорее всего, не был крупным землевладельцем, а был мастеровым человеком, которому по работе постоянно требовался длинный шест или верёвка — плотником, сплавщиком леса или рыбаком-промысловиком. Встречается также вариант написания Долгомеров с двумя «о» подряд — это опечатка или результат народной этимологии, когда фамилию переосмысливали как «долго мерить».