Фамилия Колыгановы образована от личного прозвища, и у её происхождения есть сразу несколько версий. Самая вероятная связывает фамилию с диалектным словом «калган». В тверских, рязанских и тамбовских говорах так называли простую деревянную чашку, грубо вытесанную топором: ковш, ведро или телячью кормушку. В этом случае прозвище Колган (или Колыган) мог получить мастер, который делал хозяйственную деревянную утварь. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Колыганов — сын Колыгана.

Другая версия отталкивается от того же слова «калган», но в ином значении. Калган — это растение с пряным корнем, который в некоторых областях добавляли в еду, а также использовали для приготовления калганной водки и калганных пряников. Прозвище могли дать травнику, знатоку таких кушаний или просто любителю корня калгана. Есть и третье объяснение: в тех же говорах слово «калган» иногда применяли к капризному, своенравному человеку — тогда прозвище отражало характер.

Форма Колыганов, с буквой «ы» в корне, — результат народного переосмысления. В русских говорах звук «а» после твёрдой согласной часто переходил в «о» (аканье на письме), а затем «о» могло замениться на «ы» под влиянием других слов или для благозвучия. Так Калган превратился в Колыгана.

О точном месте и времени возникновения фамилии говорить сложно: процесс формирования русских фамилий шёл несколько столетий. Но ясно, что корни у Колыгановых — крестьянские или ремесленные, связанные с деревенским бытом и народной лексикой.