Фамилия Ледова — редкий случай, когда окончание «-а» не указывает на женский род, а входит в основу. Это краткое притяжательное прилагательное, образованное по модели «чей?»: Лед → Ледов → Ледова. То есть перед нами не вариант фамилии Ледов, а самостоятельная форма, которая могла закрепиться за мужчиной в тех регионах, где фамилии на -ова склонялись как прилагательные и не меняли окончание в именительном падеже (преимущественно северные и сибирские говоры, а также украинское влияние).

Основа «Лед» прозрачна, но неоднозначна. Самое прямое объяснение — прозвище по характеру или внешности: «ледяной», холодный, неприступный человек. В русских говорах «лёд» могло означать не только замёрзшую воду, но и скупость («ледяной человек» — о скряге). Вторая версия — отчество от нецерковного имени Лёд. Такие имена по природным явлениям (Ветер, Гром, Мороз) встречались в древнерусской антропонимии: родители могли назвать ребёнка Лёдом, желая ему твёрдости или чтобы «остудить» горячку в семье.

Менее вероятна, но возможна связь с топонимом. Фамилия Ледова могла возникнуть у крестьянина, переселившегося из деревни с названием Ледово, Ледова — таких сёл много в Тверской, Ярославской и Вологодской областях. В этом случае фамилия указывала не на качество, а на место прежнего жительства.

Встречаемость фамилии — ниже средней, с заметным скоплением в Воронежской и Ростовской областях, что косвенно подтверждает южнорусский вариант окончания. В писцовых книгах XVI–XVII веков фамилия не зафиксирована, но однокоренные Леденев, Ледовской, Ледяев известны с допетровских времён. Это говорит о том, что основа была продуктивной, но форма Ледова закрепилась локально и поздно — скорее всего, не раньше XVIII века, когда фамилии начали окончательно оформляться у крестьян.