Фамилия Потольянов — один из тех редких случаев, когда корень слова почти наверняка искажён или переосмыслен, а исходное прозвище было другим. Если разобрать фамилию по составу, то основа «Потольян-» и суффикс «-ов» указывают на то, что её дали по отцу: Потольян — Потольянов сын. Но что такое «Потольян»? В русском языке нет ни имени, ни нарицательного слова с таким корнем. Самая правдоподобная версия — это фонетический вариант фамилии Потолянов, которая, в свою очередь, восходит к прозвищу Потоля или Потолок.

В говорах, особенно северных и сибирских, слово «потолок» могло означать не только часть дома, но и чердак, верхнюю полку в амбаре, а в переносном смысле — «верх», «предел». Прозвище Потолок могли дать либо высокому человеку (достающий до потолка), либо тому, кто жил на верхнем этаже, либо, что реже, мастеру по настилу потолков. Фамилия Потолянов образовалась бы от этого прозвища через форму «Потоля» (усечённый вариант, как Кузя от Кузьма). А Потольянов — это уже следующая ступень: под влиянием аканья (произношения «а» вместо «о») или просто из-за неграмотной записи букву «я» заменили на «ья». В документах XIX века такие замены встречаются сплошь и рядом: писарь писал на слух, а «Потольянов» звучало для него естественнее, чем «Потолянов».

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с литовским или польским корнем. В польском есть слово «potulny» — покорный, смирный. Если бы предок был выходцем из Речи Посполитой, его могли прозвать Потульным, а на русской почве фамилия превратилась бы в Потульянов, а затем в Потольянов. Но эта цепочка сложнее, и для неё нет прямых доказательств, тогда как связь с «потолком» лежит на поверхности.

Фамилия очень редкая. Она почти не встречается в старых боярских списках или ревизских сказках центральных губерний. Если искать её сегодня, то носители живут в основном в Поволжье и на Урале — в регионах, куда в XVIII–XIX веках активно переселялись крестьяне из северных областей. Это косвенно подтверждает «северный» след: в архангельских и вятских говорах слово «потолок» в значении «чердак» было в ходу, а фамилии на «-янов» (Потолянов, Коряков, Ширяев) типичны именно для этих мест. Так что предки Потольяновых, скорее всего, были государственными или помещичьими крестьянами, и фамилия закрепилась за ними уже после отмены крепостного права, когда потребовалось записать всех поименно.