Фамилия Онолов образована по типичной русской модели с суффиксом -ов, который указывает на принадлежность: потомок человека по прозвищу Оноло. В основе лежит прозвище Оноло, и здесь есть две версии его происхождения, одна из которых выглядит заметно убедительнее.

Первая и наиболее вероятная версия возводит прозвище к монгольскому слову «онол» — «теория, умозаключение». Прозвище Оноло могли дать человеку умному, рассудительному, к чьим словам прислушивались и к кому часто ходили за советом. В степной и восточной культуре меткое прозвище, отражающее интеллектуальные качества, — явление нередкое, поэтому такая трактовка выглядит логичной.

Вторая версия, менее правдоподобная, связывает прозвище Оноло с древнетюркским словом «онлау» — «валять, обвалять в муке, посыпать мукой». Если следовать этой гипотезе, прозвище могло относиться к человеку, работавшему на мельнице или занимавшемуся приготовлением пищи — например, повару, который обваливал мясо или рыбу в муке перед готовкой. Однако такая версия сталкивается с фонетическими сложностями: переход от «онлау» к «оноло» требует дополнительных объяснений, тогда как монгольское «онол» ложится в основу прозвища без натяжек.

Сама форма фамилии — Онолов — указывает на то, что она закрепилась в среде, где был распространён русский тип отчества на -ов. Это говорит о том, что предки носителя фамилии жили в регионе с активными русско-тюркскими или русско-монгольскими контактами, где подобные заимствованные прозвища органично встраивались в местную антропонимию.

В любом случае, потомок человека по прозвищу Оноло со временем получил фамилию Онолов, которая закрепилась и дошла до наших дней.