Фамилия Гороголь — редкая и неоднозначная. Её основа звучит как застывшее прозвище, а не как производное от крестильного имени. Суффикс -оль в русских фамилиях встречается нечасто (сравните: Гоголь, Кобзарь, но там основа другая). Скорее всего, перед нами прозвище, образованное от глагола или существительного, которое со временем утратило свою бытовую понятность.

Самая прямая версия — связь со словом «горе» или «горить» (в диалектах — «горевать», «бедствовать»). В этом случае Гороголь могло быть прозвищем печального, вечно жалующегося человека или, наоборот, ироничным именем для того, кто постоянно попадал в переделки. Сравните с фамилиями Горемыка, Горелов — та же модель, но с нестандартным суффиксом.

Менее очевидный, но возможный вариант — искажённое «горлогол» или «горлёгол»: прозвище крикливого, горластого человека. В говорах «гол» означало «громкий, звонкий», а «горло» — само собой. Со временем сочетание могло стянуться в Гороголь. Эта версия объясняет и необычное окончание, и то, что фамилия не получила широкого распространения: сложное для произношения прозвище редко закреплялось в документах.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским землям, где были распространены прозвищные фамилии с экспрессивной окраской. В ревизских сказках и переписях XIX века Гороголи почти не встречаются, что говорит о локальном, возможно, однодворческом или казачьем происхождении. Носители фамилии — скорее всего, потомки одного человека, получившего это прозвище за особенность характера или речи.