Фамилия Папалонян — почти наверняка армянского происхождения, и её разбор стоит начать с суффикса. Окончание -ян (в старой орфографии -янц) — самый распространённый патронимический суффикс в армянском языке, означающий «из рода такого-то» или «принадлежащий». То есть Папалонян — потомок некоего Папалона.

Основа фамилии — «Папалон» — не имя из святцев, а скорее прозвище или профессиональное имя. В армянском языке слово «папа» (папа) означает «дедушка» или «отец», а суффикс -лон может указывать на увеличение или ласкательную форму. Самая прямая версия: «Папалон» — это «большой дед», «старый отец» или «почтенный старец». В армянской традиции так могли прозвать уважаемого главу рода, старосту деревни или просто самого старшего мужчину в большой семье.

Менее распространённая, но возможная версия — связь с греческим словом «папас» (священник). Учитывая, что армяне и греки веками жили рядом (особенно в Понте, Каппадокии, Киликии), прозвище «Папалон» могло означать «попович» или «сын священника». Однако для армянской среды типичнее фамилии, образованные от «Тер-» (господин, священник), поэтому версия с «дедушкой» выглядит убедительнее.

Встречаемость фамилии Папалонян невысока, что говорит о её локальном характере. Скорее всего, она возникла в одной из западноармянских областей (например, в исторической Киликии или в районе Себастии/Сиваса) и закрепилась за одной ветвью рода. После геноцида 1915 года носители фамилии рассеялись по диаспоре — встречаются в Ливане, Сирии, Франции, США и, конечно, в современной Армении.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Папазян, Папаян, Папоян, — то Папалонян выделяется редким формантом -лон. Это не типичный армянский уменьшительный суффикс (как -ик или -ук), а скорее разговорное усиление. Человек с такой фамилией мог происходить из семьи, где особенно чтили старшего предка — «великого деда», основателя рода.