Фамилия Киролов — редкий случай, когда географическое прозвище «законсервировалось» в почти неизменном виде. Её основа — не имя и не ремесло, а название реки Кирол (или Кирола) — притока Онеги на севере Архангельской области. В Поморье и Заонежье до сих пор встречаются деревни с корнем «Кир-» в названии: Кирола, Кирозеро, Киростров. Человека, пришедшего с этих мест, могли прозвать Киролом, а его потомки получили фамилию по отцу — Кироловы.

Суффикс -ов указывает на русскую патронимическую модель: «чей?» — Киролов, то есть сын Кирола. Но в данном случае отчество образовано не от крестильного имени (в святцах такого нет), а от прозвища, привязанного к месту жительства. Это характерно для северных регионов, где фамилии складывались позже, чем в центральной России, и нередко фиксировали именно топонимику.

Вторая версия — от карельского или вепсского корня «kiru» (камень, скала) или «kiri» (кривой, изогнутый). Тогда Кирол — человек, живший у скалистого или извилистого берега. Эта гипотеза правдоподобна, учитывая соседство русских с прибалтийско-финскими народами в Поморье. Но фамилия Киролов встречается и в центральных областях — значит, могла возникнуть и в результате миграции северян на юг.

Однокоренных фамилий мало: Киролов, Киролин, Кирольский. Все они восходят к той же основе, что и топоним Кирол. Фамилия не получила широкого распространения — носителей насчитывается не более нескольких сотен человек, в основном на северо-западе России и в Москве. Сословной привязки нет: Кироловыми могли быть и крестьяне, и мещане, и купцы, но все они — выходцы из одного узкого ареала.