Фамилия Проколова — женская форма, а её мужской вариант Проколов. На первый взгляд, в основе лежит глагол «проколоть», но это обманчиво простое объяснение. Прямое прозвище Прокол — для человека, который чем-то проколол или проткнул что-то важное, — возможно, но маловероятно. Ономасты обычно связывают эту фамилию с каноническим крестильным именем Прокл (от греческого «проклос» — «прославленный»). В народном произношении имя Прокл легко превращалось в Прокол: звук «л» на конце смягчался, а гласный «о» возникал для благозвучия, как в парах «Яков — Яковлев» или «Павел — Павлов». Таким образом, Прокол — это разговорная форма имени Прокл, и фамилия означает «сын Прокола» (или, в женском варианте, «дочь/жена Прокола»).

Вторая версия, более редкая, отсылает к мирскому прозвищу Прокол, которое давали не по имени, а по занятию. Например, в северных говорах «проколом» называли человека, который умело пробивал лед или работал с колющими инструментами (кузнец, плотник). Однако эта гипотеза слабее, так как не подкреплена массовыми записями в переписных книгах — там чаще встречаются именно Проклы, а не профессиональные «проколы». С точки зрения словообразования, фамилия Проколова типична для восточнославянского ареала: суффикс -ов указывает на принадлежность, а основа — на отчество от народной формы имени.

Географически фамилия Проколов (и Проколова) распространена в центральных и северных областях России, особенно в Вологодской, Архангельской и Костромской губерниях, где имя Прокл было в ходу до середины XIX века. Встречаются и однокоренные варианты: Проклов, Прокошин, Прокудин — все они восходят к тому же корню Прокл, но с разными суффиксами. Социально носители фамилии Проколова в основном принадлежали к крестьянскому сословию, реже — к мещанству. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что логично: она образована от простонародной, а не книжной формы имени.