Фамилия Короолёва — редкий случай, когда написание бросается в глаза раньше, чем корень. Двойное «о» в первом слоге — это либо устойчивая орфографическая ошибка, закрепившаяся в документах, либо диалектное произношение. В русских говорах, особенно северных и сибирских, звук «о» в безударной позиции могли произносить отчётливо, почти как под ударением, и на письме это иногда фиксировали. Однако гораздо вероятнее, что перед нами искажение фамилии Королёва — самой распространённой «царской» фамилии в России.

Исходная форма, Королёв, образована по стандартной патронимической модели: от прозвища или мирского имени Король. В XV–XVII веках Королём могли назвать крестьянина, который работал на королевской земле (в западных уездах), либо человека с гордой, независимой осанкой. В некоторых говорах «король» означало не монарха, а зажиточного хозяина или даже карточную фигуру — отсюда прозвище мог получить завзятый игрок. Суффикс «-ёв» указывает на принадлежность: «сын Короля». Фамилия закрепилась в среде крестьян и мещан, а не дворян, потому что княжеских и боярских родов с таким корнем не было.

Двойное «о» в фамилии Короолёва — не самостоятельный корень, а описка или особенность местного говора, которая со временем стала фамильным написанием. Такие варианты встречаются в метрических книгах XIX века, когда писарь записывал фамилию на слух и, стараясь передать протяжное «о», ставил две буквы. В современных базах данных носителей Короолёвой немного, и они сконцентрированы в основном в центральной России и Поволжье, где фамилия Королёв особенно частотна.

Таким образом, этимологически Короолёва — та же Королёва: «дочь или жена человека по прозвищу Король». Уникальность фамилии не в значении, а в истории её записи: она сохранила для нас живую речь писаря или самого предка, который, возможно, говорил с характерным «оканьем».