Фамилия Дудонова — женская форма фамилии Дудонов, и её разбор стоит начать с мужского варианта, чтобы добраться до корня. Дудонов — фамилия, образованная с помощью патронимического суффикса -ов от прозвища или нецерковного имени Дудон. В свою очередь, основа Дудон — это производное от слова «дуда» с помощью уменьшительного суффикса -он. В древнерусском языке «дуда» означала не только музыкальный инструмент (дудку, волынку), но и могла быть прозвищем для человека, который играл на дудке, или же для говорливого, болтливого человека — того, кто «дудит» без умолку. Таким образом, прародитель Дудоновых, скорее всего, был либо музыкантом-дударём, либо отличался словоохотливостью.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна: от прозвища Дудон (сравните с однокоренными: Дудка, Дуда, Дудко) через суффикс принадлежности -ов возникла фамилия, указывающая на потомка этого человека — «чей? Дудонов сын». Географически фамилия тяготеет к южнорусским регионам и Украине, где слово «дуда» и его производные (например, фамилия Дудник) особенно распространены. Встречается она и в среде донского казачества, где прозвища, связанные с музыкой и ремеслом, давались охотно.

Интересная деталь: в отличие от более частых фамилий Дудкин, Дудин или Дудко, форма Дудонов (и Дудонова) сохранила редкий суффикс -он, который в русской антропонимии встречается нечасто. Он придаёт основе оттенок ласкательности, но в XV–XVII веках мог использоваться и для образования полноценных имён-прозвищ (ср. с историческими именами вроде Федон, Мирон). Социальный контекст: носители фамилии Дудоновы, скорее всего, относились к крестьянскому или посадскому сословию, поскольку фамилии на -ов в среде простых людей закреплялись в XVII–XVIII веках. Дворянских родов с такой фамилией в известных родословных книгах не зафиксировано.

Не стоит путать Дудонову с фамилией Дундукова — это разные корни: вторая восходит к тюркскому «дундук» (упрямец). А вот с Дудкиными и Дудиными у Дудоновых общий предок — тот самый человек с дудкой, который или играл на ней, или слишком много говорил.