Фамилия Фаламов — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Первое, что бросается в глаза, — суффикс -ов, который указывает на типичную русскую патронимическую модель: фамилию образовали от личного имени или прозвища предка, отвечая на вопрос «чей?» — сын Фалама. Но вот само слово «Фалам» в современных словарях не встречается, и это заставляет искать корни в нескольких направлениях.

Самая вероятная версия ведет к греческому имени Фаламей (или Фалалей), которое пришло на Русь вместе с христианством. В святцах есть мученик Фалалей, день памяти которого отмечается 20 мая (по старому стилю). В просторечии имя Фалалей нередко сокращали и переиначивали: Фалам, Фаланя, Фаля. От такой обиходной формы и могла возникнуть фамилия Фаламов. Подобный путь прошли, например, фамилии Фалалеев, Фаламеев — все они восходят к одному церковному имени.

Вторая версия, менее распространенная, но тоже имеющая право на существование, — связь с тюркскими языками. В некоторых тюркских наречиях слово «фалам» (или близкое по звучанию) могло означать «предсказание», «гадание» или относиться к человеку, занимающемуся ворожбой. Однако эта гипотеза слабее: во-первых, звук «ф» в исконно русских и ранних заимствованных словах встречается редко, а во-вторых, фамилии от тюркских корней обычно имеют более прозрачную семантику (например, Башмаков, Татаринов). Поэтому греческое происхождение через имя Фалалей выглядит убедительнее.

География фамилии Фаламов неширокая. Встречается она преимущественно в центральных и южных областях России, единичные записи есть в архивных документах XIX века по Воронежской и Тамбовской губерниям. Это косвенно подтверждает версию о крестьянском или мещанском происхождении: именно в этих регионах фамилии часто образовывались от простонародных форм календарных имен.

Если сопоставить Фаламова с однокоренными фамилиями, то бросается в глаза, что форма на -ов (а не на -ин или -ский) — самая массовая для русских фамилий, но при этом основа «Фалам» встречается крайне редко. Это делает фамилию своеобразным маркером: носители Фаламова, скорее всего, происходят из небольшого числа родов, где имя Фалам (как вариант Фалалея) закрепилось в качестве родового прозвища. Никаких данных о дворянском происхождении или принадлежности к известным историческим родам нет — фамилия осталась в низовых слоях населения.