Фамилия Рыболовова — женская форма фамилии Рыболовов. В русской традиции такие фамилии образовывались от мужских через прибавление суффикса -а: жена или дочь Рыболовова. Сама же мужская фамилия относится к довольно редкому типу — отглагольных прозвищ, перешедших в фамилии без дополнительного суффикса профессии. В основе лежит словосочетание «рыбу ловить», то есть «рыболов». Но если фамилии Рыбаков, Рыбников, Рыбалов (с суффиксом -ак, -ник, -ал) прямо указывают на занятие, то Рыболовов стоит особняком.

Здесь мы видим модель, при которой в основу фамилии легло не название ремесла, а прозвище человека. Рыболовом в старину могли назвать не только профессионального рыбака, но и страстного любителя посидеть с удочкой, того, кто проводил у реки всё свободное время. Такое прозвище могло закрепиться за человеком как шутливое или уважительное — в зависимости от контекста. А уже от прозвища Рыболов образовалась фамилия Рыболовов, то есть «сын Рыболова».

В ономастике эта фамилия интересна тем, что она сохранила полную глагольную основу «ловить», а не сокращённую, как в большинстве «рыбных» фамилий. Сравните: Рыбалов (от «рыболов» через стяжение), Рыбников (от «рыбник» — торговец или любитель рыбы) и собственно Рыболовов. Последняя — самая прозрачная по смыслу, но и самая громоздкая, что делало её менее распространённой. Встречается она преимущественно в центральных и северных губерниях России, где рыболовство было одним из основных промыслов, но носителями её становились не столько артели рыбаков, сколько отдельные люди с яркой приметой — заядлые рыбаки.

Поскольку фамилия образована от прозвища, а не от официального названия профессии, её носители могли быть из самых разных сословий: от крестьян, промышлявших рыбой для себя, до мещан и даже купцов, если прозвище давалось по увлечению, а не по работе. Никаких документальных свидетельств о знатном происхождении Рыболововых нет — это типичная «прозвищная» фамилия, каких в России тысячи. Её ценность именно в бытовой точности: она буквально рисует портрет предка — человека с удочкой.