Фамилия Лонговой — редкий пример фамилии, образованной по модели, характерной для донских казаков и южнорусских областей. Это не типичная «барская» фамилия на -ов/-ев или -ин, а фамилия на -ой, которая в прошлом была ударной и указывала на принадлежность к определённому сословию или роду занятий. В современном написании она часто теряет ударение и воспринимается как форма женского рода, но исторически это мужская фамилия: Лонговой (ударение на последний слог).

Основа фамилии — прозвище Лонгой. Его происхождение спорно, но наиболее вероятная версия связана с диалектным словом «лонг» или «лонга», которое в южных говорах могло означать «долгий», «высокий», «худой». В таком случае прозвище давали долговязому, нескладному человеку. Менее распространённая версия отсылает к тюркскому корню «лонг» (лев, могучий), но для русской фамилии это маловероятно — скорее, это позднее переосмысление или случайное совпадение.

Суффикс -ой (вместо более привычного -ов) указывает на то, что фамилия закрепилась в среде, где была распространена модель «прозвище + -ой»: Косой, Глухой, Толстой. Такие фамилии часто несли описательную характеристику внешности или поведения. В отличие от фамилий на -ов, которые образовывались от имени отца (Иван — Иванов), здесь прозвище сразу становилось фамилией, минуя патронимическую стадию.

Географически фамилия Лонговой встречается в основном в Ростовской области, Краснодарском крае и на юге Украины — регионах, где исторически жили казаки и крестьяне, получившие фамилии по прозвищам. В центральной России она почти не фиксируется. Это позволяет предположить, что предки носителей фамилии были либо донскими казаками, либо государственными крестьянами южных губерний.

В дореволюционных источниках фамилия могла писаться как Лонговой, Лонгой или даже Ланговой — из-за акающего произношения. В советское время написание унифицировалось, но ударение в разговорной речи иногда смещается на первый слог, что стирает связь с исходным прозвищем. Сейчас фамилия редкая: по открытым данным, в России её носят не более нескольких сотен человек.