Фамилия Невидомов — редкий случай, когда основа слова говорит о чём-то неочевидном, скрытом. В её основе лежит прилагательное «невидомый» — устаревшая форма слова «невидимый». В древнерусском языке «видомый» означало «видимый, заметный», а с отрицательной частицей «не-» давало значение «незримый, незаметный, невидный». Прозвище Невидомый, от которого и пошла фамилия, могли дать человеку с неяркой внешностью, тихому, скромному, или тому, кого редко видели на людях. Реже — как шутливое именование младенца, которого «не видно» в колыбели, или даже как охранительное имя, чтобы уберечь ребёнка от сглаза: мол, он невидом, не приметен для злых сил.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов добавляется к основе прозвища, указывая на принадлежность: «чей?» — Невидомовых детей, то есть «сын Невидомого». Ударение падает на последний слог — Невидомо́в, хотя в устной речи нередко смещается на первый.

В отличие от более частотных фамилий вроде Невидимый или Невидимкин, Невидомов почти не встречается в центральных губерниях. По данным переписей и адресных книг XIX века, носители фамилии концентрировались на юге России — в Воронежской, Курской и Харьковской губерниях. Это наводит на мысль, что прозвище бытовало в южнорусских говорах, где форма «видомый» сохранялась дольше, чем в северных и среднерусских диалектах.

Словарь Б. Унбегауна относит фамилию к группе «отприлагательных» с отрицанием, но не даёт подробного разбора. В источниках XVII века по служилым людям Невидомовы не встречаются — скорее всего, предки были крестьянами или однодворцами. Фамилия осталась редкой: в советских телефонных справочниках 1970-х годов на всю страну насчитывалось не больше нескольких десятков семей с такой записью.