Фамилия Федоеов — один из тех редких случаев, где написание подсказывает разгадку быстрее, чем произношение. На слух она почти неотличима от гораздо более распространённой Федосеев, но буква «о» во втором слоге выдает иную словообразовательную модель. Если в фамилии Федосеев основа — полное церковное имя Федосей (от греч. Theodosios — «Богом данный») плюс типичный патронимический суффикс -ев, то Федоеов строится иначе.

Здесь мы видим усечение: от того же имени Федосей отбросили конечный слог, оставив основу Федо-, и присоединили суффикс -ов. Такой способ образования — от краткой, разговорной формы имени — в XVIII–XIX веках был особенно распространён в крестьянской и мещанской среде центральных и южнорусских губерний. В официальных документах, где писарь записывал фамилию на слух, вариант Федоеов мог возникнуть как упрощение: вместо громоздкого Федосеев — более короткое и «бытовое» Федоеов.

Двойное «о» в суффиксе (-ое-) встречается в русских фамилиях нечасто и обычно указывает на диалектное произношение или на то, что фамилия фиксировалась в эпоху, когда нормы правописания ещё не устоялись. В некоторых говорах, особенно на территории бывшего Рязанского княжества, имя Федосей могло звучать как Федо́й, откуда и закономерное притяжательное прилагательное «Федоев сын», то есть Федоеов.

Таким образом, предки человека с фамилией Федоеов, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми, носившими в быту имя Федосей в усечённом варианте. Фамилия недвусмысленно говорит о происхождении от человека по имени Федосей, но в местной, «опрощенной» форме. Встретить её можно преимущественно в документах XIX века по Рязанской, Тамбовской и Воронежской губерниям — там, где диалектные черты сильнее всего влияли на письменную фиксацию фамилий.