Фамилия Мерзонов — редкий случай, когда разбор начинается не с корня, а с суффикса. Перед нами патроним на -ов, то есть фамилия, образованная от личного имени или прозвища отца. Но если бы фамилия звучала как Мерзляков или Мерзлов, всё было бы очевидно: в основе лежало бы прозвище Мерзлый, Мерзляк — человек, который постоянно мёрзнет. В Мерзонове же нестандартный суффикс -он-, который в русской антропонимии встречается нечасто. Обычно он указывает на уменьшительно-ласкательную или просторечную форму имени: Семён → Семон → Семонов, Пётр → Петрон → Петронов. Значит, исходное имя или прозвище, от которого пошла фамилия, — Мерзон.

Что такое Мерзон? Самая прямая версия — это вариант имени Меркурий. В народной речи это имя сокращали до Меркул, Меркуша, а иногда до Мерзон — по аналогии с тем, как Степан превращался в Степон, а Гаврил в Гаврон. Меркурий — имя римского бога торговли, но в крестьянской среде оно ассоциировалось со святым Меркурием Смоленским, воином-мучеником. Фамилия Мерзонов могла означать «сын Мерзона», то есть потомок человека, которого в быту звали Мерзон вместо полного церковного имени.

Альтернативная версия связывает фамилию с диалектным словом «мерзнуть», но суффикс -он- здесь сбивает с толку. В русских говорах «мерзон» — не зафиксированная форма; скорее бы сказали «мерзляк» или «мерзлюк». Если же предположить, что Мерзон — это прозвище по поведению (вечно зябнущий человек), то фамилия должна была бы писаться через -ля- (Мерзляков) или иметь другой суффикс. Поэтому версия с именем Меркурий выглядит убедительнее: она объясняет и редкость фамилии, и её словообразовательную аномалию.

Географически фамилия Мерзонов встречается в основном в центральных областях России — в Тверской, Ярославской, Нижегородской губерниях. Это те регионы, где имя Меркурий было в ходу у старообрядцев и крестьян, а местные говоры охотно укорачивали длинные календарные имена. Встречается и вариант написания Мерзонов с буквой «ё» — Мерзонов, но он не меняет сути.

Таким образом, предки современных Мерзоновых, скорее всего, были людьми с именем Меркурий, которое в быту сократили до Мерзон. Никакого отношения к холоду или мерзлоте фамилия, по всей видимости, не имеет — это просто необычная форма церковного имени, закрепившаяся в фамильном прозвище.