Фамилия Долгонёв — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка не связано с ростом или длиной ног, хотя первая мысль именно об этом. Основа «долгоног» в русских говорах имела иное, более узкое значение — так называли человека с длинной, вытянутой ступнёй либо того, кто косолапит, неловко ставит ногу. В некоторых диалектах слово «долгоногий» фиксировалось как прозвище журавля или цапли, но применительно к человеку оно чаще носило ироничный или пренебрежительный оттенок: не просто высокий, а нескладный, с несоразмерными ногами.

Фамилия образована по продуктивной модели: прозвище Долгоног → притяжательное прилагательное «Долгоногов» (чей? — Долгоногов сын) → фамилия Долгоногов. Но в истории закрепился вариант с суффиксом -ёв, а не -ов. Это указывает на то, что основа в произношении смягчалась: «Долгоног» звучало как «Долгонёк» (с чередованием г/к), отсюда и форма «Долгонёв». Подобное чередование встречается и в других фамилиях того же корня: Долгоножкин образовано напрямую от «долгоножка», а Долгоногов — от твёрдой основы «долгоног». Долгонёв стоит особняком — это диалектный, «оканный» вариант, закрепившийся в письменности.

География фамилии узкая. Основные очаги — северные и центральные области России: Вологодская, Архангельская, отчасти Костромская и Ярославская губернии. В этих краях слово «долгоног» бытовало именно в значении «неуклюжий, с длинными ногами», а не «высокий». В южнорусских говорах такое прозвище почти не встречается, что подтверждает локальный характер фамилии.

Сословно Долгонёвы — почти поголовно крестьяне, изредка однодворцы. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В переписных книгах XVII–XVIII веков фамилия встречается спорадически, чаще в форме отчества без фамильного окончания: «Ивашко Долгоногов сын». Окончательное закрепление фамилии Долгонёв произошло уже после отмены крепостного права, когда крестьянам массово присваивали фамилии по прозвищам предков.

Ономастический словарь Б. Унбегауна не выделяет Долгонёва в отдельную статью, но относит к группе фамилий, образованных от прозвищ, связанных с частями тела — группе, где преобладают ироничные или уничижительные мотивировки. Редкий суффикс -ёв вместо -ов делает фамилию интересной для диалектологов: он указывает на особую фонетику говора, где конечный согласный основы смягчался, а ударение падало на окончание (Долгонёв, а не Долгонов).