Фамилия Корольовы (в документальной форме мужского рода — Корольов) образована от прозвища Король. Такое прозвище в старину давали не монархам, а людям, чьё поведение или внешность напоминали окружающим царственную особу: кто-то держался величаво и независимо, кто-то любил покомандовать или жил на широкую ногу. В бытовой среде XIV–XVII веков прозвище Король было нередким — его записывали за крестьянами, посадскими людьми и даже за холопами, никакого отношения к знати не имевшими.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: к основе Король- добавили патронимический суффикс -ов, который указывал на принадлежность («чей сын?» — Королёв). На письме фамилия долго колебалась между формами Королёв и Корольов: в дореволюционных документах «ё» часто заменяли на «о» под ударением или писали через «іо». Вариант Корольов закрепился в украинской и отчасти южнорусской традиции, где «о» после мягкого «л» произносится отчётливо. Поэтому носители фамилии Корольовы чаще всего имеют корни в левобережной Украине, на Слобожанщине или в южных уездах России — там, где говоры сохраняли «о» в подобных позициях.

Стоит различать фамилию Корольовы и однокоренные Королёвы, Корольковы, Корольчуки. Первые две восходят к одному прозвищу, но разошлись в написании из-за орфографических норм разных регионов. Фамилия на -ов — самая массовая модель для восточнославянских фамилий, что подтверждает её «демократичное» происхождение: она не указывает на сословие, а лишь фиксирует, что предка звали Королём.

Безусловно, фамилия Корольовы — памятник славянской антропонимии, но точное время и место её возникновения для каждой конкретной ветви можно установить только по архивным записям. В метрических книгах и ревизских сказках XIX века эта фамилия встречается среди государственных крестьян, казаков и мещан — никакого отношения к монархии её носители не имели.