Фамилия Локтеонова — женская форма фамилии Локтеонов, и её разбор стоит начать с редкого суффикса. Большинство русских фамилий оканчивается на -ов/-ев или -ин, но здесь мы видим суффикс -онов, который встречается гораздо реже. В основе лежит имя или прозвище Локтеон — вариант канонического имени Галактион (от греческого «гала» — молоко). В народном произношении имя упрощалось: начальное «Га» отпадало, а «лактион» превращалось в «Локтион» или «Локтеон». Такая перестройка — типичное явление для русской диалектной речи, когда непривычное для слуха слово подгоняли под более понятные формы (сравните: Галактион → Локтион, а позже — по аналогии с «локоть»).

Таким образом, фамилия Локтеонов (и Локтеонова) означает «потомок Локтеона». Это отчество-притяжательное образование: суффикс -ов указывает на принадлежность к отцу или главе семьи. Человек, носивший имя Локтеон, скорее всего, был крестьянином или посадским, поскольку в дворянской среде такие просторечные варианты канонических имён почти не встречались. Интересно, что параллельно в русских говорах бытовала фамилия Локтионов — с более привычным суффиксом -ов, но от той же основы. Локтеонова — более редкий вариант, который мог закрепиться в конкретной местности, например, в центральных или южнорусских губерниях, где диалектные формы имён дольше сохранялись.

Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию не с именем, а с прозвищем от слова «локоть». В этом случае Локтеон могло быть прозвищем человека, имевшего отношение к локтям как мере длины (торговца тканями) или обладавшего какой-то особенностью рук. Однако эта гипотеза слабее: прозвища от частей тела обычно давались напрямую (Локоть, Локтев), а форма на -он для них нетипична. Поэтому версия с именем Галактион выглядит убедительнее.

О сословном составе носителей фамилии в прошлом точных данных нет. Скорее всего, это крестьянский или мещанский род, не попавший в генеалогические справочники дворянства. Сегодня фамилия Локтеонова встречается нечасто, что делает её особенно интересной для тех, кто пытается восстановить историю своей семьи: запись в метрической книге или ревизской сказке с таким редким написанием почти наверняка укажет на конкретную ветвь.