Фамилия Рудомилов — редкий случай, когда её основа читается почти как поэтическая метафора: «руда» и «мил». Но, как часто бывает в ономастике, прямое значение обманчиво. Скорее всего, в основе лежит не прилагательное «милый», а личное имя или прозвище Рудомил. В древнерусской антропонимии известны двусоставные имена с корнем -мил-: Милослав, Добромил, Радомил. Первая часть «рудо-» здесь не обязательно связана с цветом волос (русый, рыжий). «Руда» в древнерусском языке означала не только полезное ископаемое, но и кровь, а также грязь, болотную ржавчину. Человек по прозвищу Рудомил мог быть «милым рудокопу» — то есть горняку, или же «милым, как руда» — в переносном, возможно, ироничном смысле.

Модель образования простая: от личного имени Рудомил через притяжательный суффикс -ов- появился Рудомилов, то есть «сын Рудомила». Фамилия нечастотная и географически привязана преимущественно к южнорусским и центральным областям — Орловщине, Тамбовщине, Рязанщине, где были развиты горные промыслы и металлургия. В XIX веке носители фамилии встречались среди крестьян и мещан, но не среди дворянства, что тоже подтверждает её прозвищное, а не боярское происхождение.

Отдельного внимания заслуживает суффикс -ов-, а не -ин-. Если бы основа заканчивалась на -а (Рудомила), мы бы получили Рудомилин. Форма Рудомилов указывает, что исходное имя было мужским и имело твёрдую основу. Это отличает фамилию от возможных однокоренных вариантов вроде Рудометов (от «руду метать» — горняцкое прозвище) или Руднев (от прилагательного «рудный»). В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные двусоставные антропонимы разбираются как архаичные, восходящие к дохристианской традиции имянаречения. Так что фамилия Рудомилов — не про красивую «руду», а про древнего человека с необычным именем, которое, возможно, давали с пожеланием удачи в горном деле или просто как охранительное прозвище.