Фамилия Самерсов — редкий случай, когда основа фамилии не поддаётся однозначной славянской этимологии. В её корне лежит либо иноязычное прозвище, либо топоним, что сразу выделяет её из массы фамилий на -ов.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), то есть Самерсов — «сын Самерса». Вопрос упирается в само имя или прозвище Самерс. В русской ономастике оно не встречается, поэтому логичнее всего искать его в западноевропейских языках. Наиболее вероятна английская или шотландская основа: фамилия Summers (Саммерс) означает «лето» или «человек, родившийся летом», либо происходит от имени Сомерс (Somers) — сокращённой формы имени Сомерсет (от древнеанглийского «летнее поселение»). Русский вариант Самерсов мог возникнуть при адаптации иностранной фамилии: в документах её записали на слух, добавив типичный русский патронимический суффикс.

Менее правдоподобна, но возможна версия происхождения от финно-угорского топонима. В Карелии и на севере России есть озёра и деревни с корнем «самер» (например, Самерозеро). В этом случае прозвище Самерс могло означать выходца с такого места, а фамилия образовалась по той же модели, что и Онегов или Ладогов. Однако для этой гипотезы нет устойчивой документальной базы — в переписных книгах северных уездов фамилия не фиксируется.

Географически фамилия Самерсов встречается крайне редко, в основном в центральных регионах России и Поволжье. Это говорит о том, что она не укоренилась в крестьянской среде, а, скорее всего, принадлежала одному роду, возможно, обрусевшему иностранцу или человеку, получившему прозвище за границей. Сословная принадлежность предков неясна, но сама необычность основы намекает на связь с приезжими мастерами, купцами или военными, чью фамилию «обрусили» при записи в ревизские сказки.