Фамилию Леоновы образовали от крестильного имени Леон. В переводе с латинского (а по другой версии — с греческого) оно означает «лев». Имя это в России встречалось реже, чем его «близнец» Лев, зато было распространено в европейских странах и у славянских народов, контактировавших с католическим миром. Поэтому Леоновы — не обязательно «львиная» фамилия в прямом смысле, а скорее указание на то, что предка звали Леоном.

Один из небесных покровителей имени — святой Леон Тавматург (чудотворец). Родом из итальянской Равенны, он стал епископом в сицилийской Катании и прославился праведностью. По преданию, императоры Лев IV и Константин VI вызывали его в Константинополь, прося молитв. День памяти — 20 февраля.

Возможен и другой путь: Леон — это краткая форма от крестильных имён Леонтий («львиный») или Леонид («подобный льву»). В быту такие сокращения были обычны: полное имя звучало слишком торжественно для повседневной речи, а короткая форма приживалась и становилась основой фамилии.

В России известно несколько дворянских родов Леоновых. Один из них записан во II часть Родословной книги Черниговской губернии, другой числится среди донских дворянских фамилий. Это значит, что среди Леоновых были и служилые люди, и казаки, и духовенство — фамилия не закрепилась за одним сословием.

В документах XX века фамилия встречается в самых разных регионах. Например, в Орловской области записан Леонов Роман Гаврилович (1908 года рождения, село Плоское). А в Книге памяти Республики Коми — Леонова Станислава Станиславовна (1923 года рождения, родом из Белорусской ССР). Такая география подтверждает, что носители фамилии расселились широко, а не замыкались в одной местности.

Среди известных носителей — писатель Леонид Максимович Леонов (1899–1994), актёр Евгений Павлович Леонов (1926–1994), космонавт Алексей Архипович Леонов (род. 1934). Встречается в списках и писатель Николай Иванович Леонов. Все они — потомки разных людей по имени Леон, и каждый род Леоновых имеет свою отдельную историю, которую можно восстановить только через генеалогическое исследование.