Фамилия Фантоли — редкий для России случай итальянского происхождения. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий, образованных от славянских основ и типичных суффиксов (-ов, -ин, -ский), Фантоли сохраняет итальянскую словообразовательную модель. Основа здесь — личное имя Фанто, уменьшительная форма от имени Стефано (русский аналог — Степан). Суффикс -оли в итальянской антропонимике указывает на принадлежность к роду или на отчество: Фантоли буквально означает «из рода Фанто» или «сын Фанто».

Появление этой фамилии в России почти наверняка связано с миграцией итальянцев в XVIII–XIX веках. Итальянские архитекторы, художники, музыканты и ремесленники приезжали по приглашению двора и знати — строили дворцы, расписывали соборы, работали в театрах. Фантоли мог быть одним из таких мастеров, осевших в России. Фамилия не подверглась русификации (не получила окончание -ов), что говорит о том, что носители, вероятно, долго сохраняли национальную идентичность или что фамилия закрепилась в документах в исходной форме.

В итальянской ономастике фамилия Фантоли встречается преимущественно в северных областях — Ломбардии, Венето, Эмилии-Романье. Это указывает на возможную географическую отсылку: предок носителя мог быть выходцем из этих регионов. В русском контексте фамилия остаётся штучной, нечастотной, и её носители — потомки тех самых приезжих специалистов, которые влились в российское дворянство или купечество, но не утратили итальянского корня.

С точки зрения словообразования, Фантоли — патронимическая фамилия, где суффикс -и выполняет ту же роль, что русский -ич в отчествах. Такая модель характерна для центральной и северной Италии. Если бы фамилия возникла в России, она звучала бы как Фантов или Фантин, но её итальянская форма — прямое свидетельство иного исторического пути.