Фамилия Львов — одна из тех, где за простой на первый взгляд основой скрывается сразу несколько версий происхождения, и выбрать единственную не так просто. Самое очевидное решение — от крестильного имени Лев. Имя это было распространено на Руси, в святцах есть несколько святых покровителей, так что фамилия могла возникнуть естественным путём: сына человека по имени Лев называли Львовым. Но есть и другая версия, которую поддерживают исследователи семинарских фамилий. В духовных училищах ученикам нередко давали «говорящие» фамилии, образованные прямо от нарицательных существительных, минуя имя. Так Львов мог появиться не от имени Лев, а непосредственно от слова «лев» — как символ силы и величия. Лев — один из древнейших геральдических образов, его изображения украшали троны и храмы от Индии до Микен, а позже он стал эмблемой английских монархов со времён Ричарда Львиное Сердце.

Третья версия связывает фамилию с городом Львовом. Основанный в XIII веке князем Даниилом Галицким и названный в честь его сына Льва, город с середины XIV века имел крупный еврейский квартал. Выходец из Львова мог получить прозвание по месту жительства, которое со временем закрепилось как фамилия. Эта версия объясняет бытование фамилии среди разных народов.

Отдельного внимания заслуживает княжеский род Львовых — отрасль князей Ярославских, ведущая начало от князя Льва Даниловича по прозванию Зубатый, потомка Рюрика в восемнадцатом колене. В XVI–XVII веках представители этого рода занимали видные должности: были воеводами в Тобольске и Верхотурье, окольничими, боярами. Князь Алексей Михайлович Львов пользовался особым расположением царя Алексея Михайловича, управлял Приказом Большого Дворца. Пятеро князей Львовых в конце XVII века носили чин окольничего. Этот род внесён в пятую часть родословных книг Калужской, Орловской и Московской губерний — так называемую «бархатную книгу» столбового дворянства. Таким образом, фамилия Львов могла принадлежать и потомственному аристократу, и семинаристу, и простому горожанину, и выходцу из западнорусских земель.