Фамилия Протазанов образована от прозвища Протазан, которое, скорее всего, указывало на род занятий или характерную особенность предка. В основе лежит слово «протазан» — старинное холодное оружие, разновидность копья с широким наконечником, которое в XVI–XVII веках использовалось в русском войске, а позже стало церемониальным оружием придворной стражи. Прозвище Протазан могли дать либо воину, искусно владевшему этим оружием, либо мастеру-оружейнику, изготавливавшему протазаны, либо, что реже, человеку высокого роста и стати — по ассоциации с длинным копьём.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов присоединился к основе Протазан, указывая на принадлежность («сын Протазана»). Встречаются и родственные формы — Протазановский, Протазанцев, но они значительно реже. Географически фамилия тяготеет к центральным и южнорусским областям, особенно к Рязанской, Тамбовской и Воронежской губерниям, где в XVII–XVIII веках было много служилых людей и оружейников. В этих краях прозвища от названий оружия давали нередко, и фамилия Протазанов не единична — с ней соседствуют, например, Алебардов или Бердышев.

С точки зрения социального статуса, предки Протазановых чаще всего принадлежали к служилому сословию — однодворцам, стрельцам или мелкопоместным дворянам. В документах XVIII века попадаются записи о Протазановых среди «детей боярских» и «городовых казаков», что подтверждает военно-ремесленное происхождение прозвища. В дворянские родословные книги эта фамилия вносилась редко, поэтому массового дворянского «куста» она не образовала.

Интересно, что в некоторых говорах слово «протазан» имело переносное значение — «долговязый, худой человек». Не исключено, что прозвище могли дать и по внешности, минуя оружейную тему, но эта версия менее вероятна, так как письменные источники чаще фиксируют фамилию именно за служилыми людьми. Разобраться точнее мешает то, что фамилия не вошла в фундаментальные ономастические словари — ни у Унбегауна, ни у Веселовского её нет, а это значит, что она оставалась локальной и не попала в столичные переписи.