Фамилия Ломовцов образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от основы «Ломовец» через притяжательный суффикс -ов. Суффикс -ец указывает на принадлежность к местности, ремеслу или характерному признаку, а добавление -ов превращает прозвище в фамилию сына: «сын Ломовца». Таким образом, родоначальника Ломовцовых в документах прозвали или называли по месту жительства Ломовцем — то есть выходцем из села или города с названием Ломов, Ломово или Ломовка.

Таких топонимов в России немало. Наиболее известны Нижний Ломов и Верхний Ломов в Пензенской области — города, ведущие историю с XVII века как крепости на засечной черте. Ломовцами могли называть переселенцев именно оттуда. Реже основой могло стать ремесло: в южных говорах «ломом» называли кусок земли, отбитый у леса под пашню, а «ломовец» — человека, который такой лом расчищал. В северных диалектах слово «лом» означало также бурелом или валежник, и ломовцем могли прозвать лесоруба или того, кто занимался заготовкой дров.

Фамилия Ломовцов встречается в основном в центральных и южных регионах России, особенно в Тамбовской, Рязанской и Пензенской областях — как раз в зоне распространения топонимов Ломов. В некоторых переписях XVIII–XIX веков её фиксировали в среде однодворцев и государственных крестьян, что подтверждает связь с переселенцами из служилых людей, осваивавших южные границы. Фамилия не относится к числу аристократических, но её носители составляли крепкий слой земледельцев и ремесленников.

С точки зрения словообразования Ломовцов — нестандартный случай: фамилии с двойным суффиксом -овец-ов встречаются реже, чем простые -ов или -ин. Сравните с однокоренными Ломов, Ломовцев, Ломовской — все они восходят к тому же корню, но Ломовцов сохраняет более архаичную и конкретную привязку к конкретному лицу, «Ломовцу». В документах XVII–XVIII веков форма «Ломовец» как прозвище или фамилия без окончания действительно фиксируется, что делает версию о происхождении от географического названия наиболее убедительной.