Фамилия Металов — одна из тех, где очевидная основа обманчива. Кажется, что предок работал с металлом, но на поверку всё сложнее. В русской ономастике прямое указание на профессию кузнеца или литейщика чаще давали фамилии на -ник (Ковальников, Серебряников) или на -ец (Кузнецов, Серебренников). Форма Металов образована по другой модели: от прозвища или имени, а не от названия ремесла.

Самый правдоподобный путь — от дохристианского имени Метал. В древнерусских говорах «металый» значило «меткий», «ловкий», «проворный». Человек, который быстро и точно бросал копьё или камень, мог получить прозвище Метал. От него через притяжательный суффикс -ов (чей? — Металова сын) и возникла фамилия. В этом случае Металов — ровесник фамилий вроде Стрелов, Бросалов или Кидалов, где в основе не предмет, а действие и качество.

Вторая версия — отчество от греческого имени Металл (Μέταλλος), которое изредка встречалось в святцах. Имя связано с греческим «металлон» — «рудник», «каменоломня», но в народной среде его переосмыслили как «крепкий, как камень». Эта гипотеза слабее: имя было редким и почти не оставило следов в русской антропонимии.

Что касается «металлургической» версии — она соблазнительна, но лингвистически несостоятельна. Слово «металл» вошло в широкий обиход только в XVIII–XIX веках, а фамилии на -ов массово сложились в XVI–XVII веках. Если бы предок имел дело с металлом, его назвали бы Кузнецовым, Серебряковым или Железниковым. Металов — скорее всего, потомок ловкого, быстрого человека, а не мастера доменной печи.

Географически фамилия встречается рассеянно, без явного гнезда: единичные записи есть в бывших Тверской, Ярославской и Вологодской губерниях. Это косвенно подтверждает версию с прозвищем — такие фамилии не привязаны к одному региону промысла. Ударение в фамилии плавающее: в центральных областях чаще говорят Мета́лов, на севере — Металóв.