Фамилия Кыжов — редкий случай, когда основа, скорее всего, не славянская, а тюркская или финно-угорская. В русском ономастиконе таких фамилий немного, и каждая из них — след культурного пограничья, где русские фамилии образовывались от местных прозвищ.

Самая вероятная версия связывает фамилию с тюркским словом «кыж» или «кыш» — «зима». В тюркских языках есть личное имя Кыш (Кыж), которое давали ребёнку, родившемуся зимой, или, по старым поверьям, чтобы защитить от злых сил. От этого имени образовалось прозвище Кыж, а от него — стандартная русская фамилия с патронимическим суффиксом -ов: Кыжов, то есть «сын Кыжа». Подобная модель встречается у фамилий Зимов, Зимин, но здесь основа иная по звучанию.

Вторая гипотеза — происхождение от диалектного слова «кыж» или «кыжа». В некоторых говорах Русского Севера и Урала так называли корягу, суковатое дерево или даже вид рыбы. Если предок жил в лесной или приречной местности, прозвище Кыж могло указывать на его внешность (коренастый, сутулый) или род занятий (рыбак, лесоруб). Однако эта версия менее надёжна из-за скудости документальных подтверждений.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически были сильны тюркские влияния: Поволжье, Приуралье, юг Сибири. Встречается она и у русских, и у татар, и у народов Поволжья, что подтверждает смешанное происхождение. Суффикс -ов однозначно указывает, что фамилия оформлена по русской модели, но корень — иноязычный.

С точки зрения социальной истории, носители фамилии Кыжов вряд ли принадлежали к высшим сословиям. Такие фамилии чаще всего возникали в среде крестьян, казаков или посадских людей, где прозвище давалось по характерной черте или обстоятельству рождения. Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано, что косвенно подтверждает её «низовое» происхождение.

В написании фамилии возможна вариативность: Кыжов и Кыжёв (через «ё»), но в официальных документах закрепился первый вариант. Родственные фамилии — Кыжин, Кыжкин, а также более известная Кызымов — имеют ту же основу, но разные суффиксы.