Фамилия Гагулов — редкий случай, когда основа, скорее всего, не русская, а осетинская или тюркская, но фамилия оформлена по русской модели. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Гагул → сын Гагула, потомок Гагула. Это типичная модель для многих народов Кавказа, чьи фамилии русифицировали в XIX–XX веках.

Самая вероятная версия — происхождение от осетинского имени или прозвища Гагул. В осетинском языке «гагул» означает «голубь». Такое прозвище могли дать человеку за кроткий нрав, миролюбивость или внешнее сходство (седые волосы, мягкие черты). В осетинской антропонимике фамилии на -ов, -ев массово возникали в XIX веке при записи в метрические книги, когда к имени предка добавляли русский суффикс. Гагуловы — одна из распространённых фамилий в Северной Осетии, особенно в Дигорском ущелье.

Менее убедительна, но возможна версия, связывающая основу с тюркским «гагул» — «болтун», «пустозвон». В этом случае прозвище носило бытовой, слегка ироничный характер. Но для фамилий осетинских и кавказских народов «птичьи» прозвища (Гагул — голубь, Цъиу — воробей) встречаются гораздо чаще, чем «характерологические», поэтому версия с голубем выглядит надёжнее.

Социальный состав носителей фамилии пёстрый: среди Гагуловых есть и крестьяне-горцы, и представители интеллигенции. Фамилия недворянская, но и не простонародная в уничижительном смысле — она отражает обычную модель именования в осетинской среде. В документах встречаются варианты написания «Гагулов» и реже «Гогулов» — это следствие разного произношения гласных в осетинских говорах.