Фамилия Киркалов происходит от прозвища Киркало. В его основе — нарицательное «кирка»: так называли ручной инструмент для земляных, каменных и огородных работ. Скорее всего, Киркалом прозвали человека, который постоянно или профессионально пользовался киркой — землекопа, каменщика или горняка. Эта версия самая прямая и правдоподобная.

Есть и другая возможность, хотя она менее очевидна. В южнорусских и украинских говорах бытовал глагол «киркати» — «кашлять». В таком случае прозвище Киркало могли дать больному, кашляющему человеку. Третья версия отсылает к крестильному имени Кирилл (от греческого «кириос» — господин, владыка). Согласно ей, Кирка — это краткая, просторечная форма этого имени, а Киркало — производное от неё. Однако эта гипотеза слабее: суффикс -ал- в прозвищах чаще указывает на действие или характерный признак (по глаголу), чем на уменьшительное имя.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе прозвища Киркал- добавили патронимический суффикс -ов. Буквально Киркалов — это «сын Киркала». Встречаются и однокоренные фамилии: Киркачёв, Киркин, Киркаев. Их носители, скорее всего, происходят из одного корня, но из разных говоров или местностей. География фамилии Киркалов в основном охватывает юг России и восток Украины — регионы, где слово «кирка» и профессия землекопа были особенно распространены.