Фамилия Геркулесова — редкий случай в русском ономастиконе, когда в основе лежит не имя святого, не прозвище по ремеслу и не географическое название, а античный мифологический персонаж. Геракл (в римской традиции — Геркулес) был известен на Руси по переводам хроник и учебников риторики, но в крестьянском быту такое прозвище — большая редкость. Поэтому первая версия происхождения: фамилию могли дать в семинарской или духовной среде, где любили «высокие» имена для будущих священников. Семинаристу с фамилией Геркулесов давали её за необычную силу, рост или, наоборот, иронично — за тщедушие.

Вторая, более приземлённая версия: прозвище Геркулес мог получить крепостной или мещанин за физическую мощь. В русских говорах слово «геркулес» иногда означало не только мифического силача, но и просто здоровяка, ломового извозчика или кузнеца. В таком случае фамилия Геркулесова — отчество от прозвища отца: «чей?» — Геркулесов, то есть сын или дочь Геркулеса. Суффикс -ов- указывает на типичную русскую модель образования, а окончание -а — на женский вариант, который в XIX веке часто давали дочерям и вдовам, но в современном понимании это просто форма фамилии для женщин.

Географически фамилия не привязана к одному региону: единичные записи встречаются в центральных губерниях, но чаще — в южных и поволжских, где сильнее было влияние греческой и римской культуры через церковные школы. В документах XVIII–XIX веков Геркулесовы могли быть как священниками, так и однодворцами, но массового распространения фамилия не получила — она осталась штучной, редкой, почти книжной.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Гераклов, Алкидов, Антеев) показывает, что все они относятся к одному пласту — «учёным» или «искусственным» фамилиям, которые не возникали стихийно, а давались сознательно. Геркулесова — не исключение: её носительницы и носители, скорее всего, потомки либо семинариста, получившего звучную фамилию при поступлении в училище, либо крестьянина, чья сила запомнилась односельчанам настолько, что стала родовым прозванием.