Фамилия Рыболовы — одна из тех, чьё значение лежит на поверхности. Прозвище Рыболов, лёгшее в её основу, прямо указывает на занятие человека. Предок носителя этой фамилии промышлял ловлей рыбы, и это занятие было либо его основным ремеслом, либо главной отличительной чертой для окружающих. В крестьянской среде, где фамилии часто закреплялись по профессии, такое прозвание было естественным и понятным каждому.

Словообразовательная модель здесь проста и архаична. В основе лежит сложение двух корней: «рыб» (рыба) и «лов» (ловить). Суффикс -ов превращает прозвище в фамилию, отвечая на вопрос «чей?» — то есть сын, потомок Рыболова. Такая модель типична для русских фамилий, возникших в XVI–XVII веках, когда шёл активный процесс закрепления за крестьянскими родами наследственных именований.

Любопытно, что фамилия Рыболовы могла появиться не только у профессиональных рыбаков. В некоторых говорах «рыболовом» могли назвать любителя поесть рыбы или даже человека, который неуклюже, «как рыба», ведёт себя в какой-то ситуации, хотя эта версия менее вероятна. Основной и самой правдоподобной остаётся версия о ремесле: рыболовство на Руси было повсеместным промыслом, особенно в регионах с развитой речной сетью — на севере, в Поволжье, на Дону.

В отличие от фамилий Рыбаков (от «рыбак») и Рыбников (от «рыбник» — продавец рыбы или пирожок с рыбой), Рыболовы подчёркивают именно процесс ловли. Если Рыбаков мог получить и тот, кто лишь торговал рыбой, то Рыболов — непосредственно тот, кто закидывал сети. Эта тонкость делает фамилию более «ремесленной» и конкретной, без торгового оттенка.

С точки зрения географии, фамилия не имеет узкой региональной привязки: она встречается по всей территории России, но несколько чаще — в областях, где рыболовство было основой хозяйства (Астраханская, Архангельская, Ярославская губернии). В письменных источниках прозвище Рыболов фиксируется с XV века: в новгородских берестяных грамотах упоминается некий Рыболов, что подтверждает древность и укоренённость этого именования в русской ономастике.