Фамилия Клонова — женская форма от Клонов, и её разбор стоит начать с неочевидного: основа здесь не от слова «клон» в современном смысле. В русской ономастике фамилии на -ов/-ев чаще всего образовывали от личных имён, прозвищ или названий профессий, и Клонов — не исключение.

Самая прямая версия — прозвище Клон. В диалектах русского языка «клон» могло означать согнутого, сутулого человека или того, кто «клонится» — под кого-то подлаживается, льстит. В словаре В. И. Даля зафиксировано слово «клониться» в значении «нагибаться, склоняться», а также «клонкий» — гибкий, податливый. Прозвище могли дать либо по физической особенности (сутулость), либо по характеру (уступчивый, льстивый). Суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Клона» или «из семьи Клона».

Менее вероятная, но возможная версия — связь с топонимом. В России есть несколько деревень с названием Клоново (например, в Костромской и Тверской областях). Переселенец из такой деревни мог получить фамилию по месту прежнего жительства, но для этого чаще использовали модель на -ский (Клоновский). Вариант Клонов в качестве топонимической фамилии встречается реже, но не исключён.

Есть и редкая гипотеза, связывающая фамилию со словом «клон» в значении «отпрыск, потомок» — это могло быть прозвище младшего сына или наследника. Однако в письменных источниках XVII–XVIII веков такое употребление не зафиксировано, поэтому версия остаётся предположительной.

Фамилия Клонова встречается преимущественно в центральных регионах России и на Урале, но массовой никогда не была. В метрических книгах XIX века её носители — в основном крестьяне и мещане. Судя по географии, предки Клоновых не принадлежали к дворянству: фамилия не попала в родословные книги и не упоминается в боярских списках. Это рядовая русская фамилия, образованная от живого прозвища, которое со временем забылось, но осталось в виде отчества, закреплённого за потомками.