Фамилия Платононова — женская форма фамилии Платононов, а та, в свою очередь, образована от мужского имени Платон. Это имя греческого происхождения (Platon — «широкоплечий»), в христианской традиции связано с несколькими святыми, поэтому было распространено на Руси. Казалось бы, перед нами типичная «патронимическая» фамилия вроде Иванов или Петров, но здесь есть одна неочевидная деталь, которая выделяет её из ряда.

Дело в том, что стандартная русская фамилия от имени Платон — это Платонов. Суффикс «-ов» (в женском роде «-ова») — самый распространённый способ образования фамилий от имён, оканчивающихся на твёрдый согласный. Вариант Платононов (а значит, и Платононова) встречается гораздо реже. Почему он возник? Скорее всего, перед нами не прямое образование от имени, а вторичное — от прозвища или отчества. В говорах, особенно северных и сибирских, существовала модель, где к полной форме имени добавляли двойной суффикс: сначала «-он» (для притяжательности: «Платонов сын»), а потом «-ов» для закрепления фамилии. Таким образом, Платононов буквально означал «внук Платона», то есть указывал на более отдалённое родство, чем просто «сын Платона».

Вторая версия, менее вероятная, но не исключённая: фамилия могла произойти от прозвища Платон, которое дали человеку за сходство с философом или за особую стать. Если такое прозвище перешло в фамилию, то форма Платононов могла возникнуть по аналогии с фамилиями на «-инов» (от имён на «-я» — например, от Кузьма — Кузьминов) или как отчество от прозвища Платонон (с уменьшительным суффиксом «-он»). Но это уже сложная конструкция, и первая версия — с двойным суффиксом — выглядит убедительнее.

Географически фамилия Платононов (и Платононова) — редкая. Она почти не встречается в центральных областях России, где доминирует форма Платонов. Её можно найти в архивных записях по Вологодской, Архангельской губерниям, а также на Урале — в тех местах, где фамилии часто формировались не по столичному образцу, а по местным говорам, с сохранением архаичных суффиксов. Носительница такой фамилии с большой вероятностью имеет предков из русского Севера, где ценилась полнота звучания и где отчества нередко превращались в фамилии без усечения.