Фамилия Герой — редкий случай в русской ономастике, когда прозвище стало фамилией почти без изменений. В отличие от большинства русских фамилий, образованных суффиксами -ов, -ев, -ин (Героев, Геройкин), форма Герой закрепилась в нулевой суффиксации. Это значит, что слово, которое легло в основу, не обрастало дополнительными морфемами — его просто «записали» как фамилию. Такое явление характерно для поздних, часто искусственных фамилий, которые давали в духовных училищах или семинариях, а также для украинской и белорусской традиции, где прозвища нередко переходили в фамилии без изменений.

Сам корень — «герой» — в русском языке книжный, заимствованный из французского или немецкого (héros, Held) через польское посредничество в XVII–XVIII веках. До этого в древнерусском языке использовали слова «храбръ», «витязь», «богатырь». Поэтому фамилия Герой не могла возникнуть в крестьянской среде раньше петровской эпохи. Скорее всего, её давали как «говорящую» фамилию: либо семинаристу за успехи в учёбе или за громкое поведение, либо солдату, отличившемуся на службе, — в военных ведомствах XVIII–XIX веков практиковали присвоение фамилий по заслугам.

Есть и вторая, менее очевидная версия: фамилия могла произойти от прозвища Герой, которое давали человеку с непомерным самомнением или, наоборот, тому, кто в деревне считался задирой и хвастуном. В народной среде слово «герой» долго сохраняло ироничный оттенок — «выскочка», «хвалько». В этом случае фамилия — не знак отличия, а насмешливая характеристика, подобная фамилиям Хвастунов, Гордеев.

Географически фамилия Герой встречается фрагментарно, без выраженного гнезда. По данным современных телефонных справочников и баз ЗАГСов, носители рассеяны по России, Украине и Беларуси, что подтверждает её искусственное происхождение: такие фамилии не образовывали локальных кланов. В отличие от фамилий на -ский (Геройский), которые могли бы указывать на шляхетское происхождение, нулевая форма — признак поздней, часто канцелярской фиксации.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» пример Герой не упоминается — это редкий случай, не попавший в основные классификации. Фамилия не имеет отношения к советской эпохе и званию Героя Советского Союза: она фиксируется в исповедных росписях и ревизских сказках XIX века, задолго до 1930-х годов.