Фамилия Лонова — женская форма фамилии Лонов, а та образована от мужского прозвища или имени Лон. В русской ономастике это редкий случай, когда корень неочевиден и допускает несколько объяснений. Самое простое и вероятное: основа восходит к слову «лонь» — в архангельских и сибирских говорах так называли прошлый год, прошлогоднее. Отсюда прозвище Лон могли дать человеку, который родился в прошлом году (то есть младшему из детей), или же тому, кто постоянно вспоминал былое, «жил прошлым». Суффикс -ов-/-ев- типичен для русских фамилий, он указывал на принадлежность: Лонов — сын Лона.

Есть и вторая версия, менее распространённая, но имеющая право на существование. В некоторых диалектах «лон» означало «ровное место, долина, луг». Тогда Лон — прозвище человека, жившего на таком лугу или возле низины. В этом случае фамилия географическая, по месту жительства. Третья, совсем гипотетическая гипотеза связывает корень с тюркским «лон» (лев) — но для русской фамилии это маловероятно, так как подобные заимствования обычно давали бы форму Львов или Левов.

Географически фамилия Лонов (и Лонова) встречается в основном на Русском Севере, в Архангельской и Вологодской областях, а также в Сибири — именно там сохранились говоры со словом «лонь». Это подтверждает первую, самую правдоподобную версию. Сословно носители фамилии были, скорее всего, крестьянами или посадскими людьми: фамилии на -ов в XVI–XVII веках получали в основном незнатные слои населения. Дворянских родов с такой фамилией в истории не зафиксировано.

Особенность фамилии Лонова в том, что её мужская форма Лонов — одна из немногих, где корень не имеет общеславянского «прозрачного» значения. Для сравнения: однокоренные фамилии Лонкин, Лонькин, Лонин образованы от уменьшительных форм того же прозвища, а Лонский — скорее всего, от названия села Лонское, что встречается в Рязанской области, но это уже другая история.