Фамилия Протов — редкий случай, когда на первый взгляд прозрачная основа оказывается не такой однозначной. Если не задумываться, кажется, что в её основе лежит слово «прот» — но в русском языке такого слова нет. Значит, корень либо заимствованный, либо искажённый, либо перед нами усечённая форма.

Самый вероятный источник — церковная среда. Фамилия могла возникнуть из сокращения слова «протопоп» (протоиерей). В старину старшего священника в просторечии нередко называли просто «прот». Сын или слуга такого человека получал прозвище Прот, а его потомки — фамилию Протов. Такая модель образования типична для духовного сословия: вспомните фамилии Попов, Дьяков, Пономарёв. Суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?» — Протов), то есть «сын Прота» или «человек из дома Прота».

Вторая версия, менее распространённая, но имеющая право на существование, — связь с греческим корнем «протос» (первый). В этом случае Протов могло быть фамилией, данной первенцу в семье или человеку, занимавшему первое место в каком-либо деле. Однако эта гипотеза слабее: в русской ономастике прямые заимствования греческих числительных в чистом виде встречаются редко, обычно они обрастали суффиксами (как Протасьев от греческого имени Протасий).

Интересно, что фамилия Протов почти не встречается в центральных губерниях России, где преобладали Поповы и Преображенские. Её география тяготеет к южным и западным регионам — бывшим землям Черниговщины, Полтавщины, Слобожанщины. Там, в среде малороссийского духовенства, сокращение «прот» было в ходу чаще, чем на севере. Это косвенно подтверждает первую версию.

В написании фамилии стоит обратить внимание на ударение: в большинстве говоров оно падает на первый слог — Про́тов, что тоже характерно для фамилий, образованных от коротких прозвищ (сравните: По́пов, Дья́ков). Если бы ударение было на последнем слоге, это указывало бы на иное происхождение — возможно, от тюркского имени Прот или искажённого Брот.

Однокоренных фамилий у Протова немного. Самая близкая — Протасов, но там основа другая (имя Протасий). А вот Протопопов — это уже полноценная «двойная» фамилия, от которой Протов мог отпочковаться как более короткий вариант. В метрических книгах XIX века изредка встречаются случаи, когда одного и того же человека записывали то как Протопопов, то как Протов — в зависимости от грамотности писаря.