Фамилия Помидорова звучит настолько «понятно», что первое желание — вывести её напрямую от названия томата. Однако у этой версии есть одна серьёзная слабость: слово «помидор» вошло в широкий обиход в русском языке лишь в XIX веке, а массовое огородничество с этой культурой началось ещё позже. Для фамилии, образованной по модели «Помидоров/Помидорова» (с суффиксом -ов, указывающим на принадлежность), это слишком поздний срок. Русские фамилии такой формы в основном складывались к XVII–XVIII векам, когда помидор был диковинкой, а не основой для прозвища.

Куда правдоподобнее, что в основе лежит не овощ, а прозвище Помидор или мирское имя Помидор. В русских говорах слово «помидор» иногда имело переносное значение — так могли назвать краснолицего, румяного человека, либо, наоборот, того, кто отличался яркой, «сочной» внешностью или характером. Суффикс -ов в фамилии Помидорова — стандартный патронимический (отвечающий на вопрос «чей?»), то есть фамилия буквально означает «дочь (или жена) Помидора». При этом форма на -ова указывает на женский род: первоначально так называли женщину из семьи Помидоровых, а потом фамилия закрепилась за всеми потомками.

Есть и более редкая, но не лишённая оснований версия: фамилия могла возникнуть из искажённого церковного имени. Например, греческое имя Пантелеймон (Παντελεήμων) в народном переосмыслении иногда сокращали до «Помидор» — по созвучию. Или же это вариант фамилии Помидорский, где окончание -ский указывало на принадлежность к местности (например, село Помидоры или Помидорово), а при переезде в другую губернию её могли упростить до Помидорова.

Географически фамилия Помидорова встречается нечасто, но заметна в центральных областях России, особенно в Тверской и Ярославской губерниях, где в XIX веке фиксировались крестьяне с такой фамилией. Сословно это почти наверняка крестьянский род: в дворянских гербовниках Помидоровы не значатся. Таким образом, предки носительницы фамилии — скорее всего, люди, получившие прозвище за внешность или характер, а не за любовь к томатам.