Фамилия Самсоов — редкий вариант написания более распространённой фамилии Самсонов. Встречается она в основном из-за исторической путаницы или оговорки при записи: в русском языке суффикс -ов присоединяется к основе, оканчивающейся на твёрдый согласный, и форма «Самсоов» выглядит как двойное «о», возникшее при слиянии корня «Самсо» и суффикса «-ов». На деле нормативное образование — Самсонов, от канонического имени Самсон.

Основа фамилии — крестильное имя Самсон, которое восходит к древнееврейскому «шимшон» (солнечный). В православных святцах имя известно по библейскому герою, обладавшему необычайной силой. Однако в народной среде имя нередко упрощали: вместо полного Самсон говорили Самсо, Самс, Самша. От этих обиходных форм и пошли фамилии Самсонов, Самсов, Самшин. Вариант Самсоов мог закрепиться за потомками человека, которого в документах записали как Самсо (без конечного «н»), а затем добавили суффикс -ов, не редуцируя гласную.

С точки зрения словообразования, фамилия Самсоов — пример «накладки» суффикса на основу, которая сама заканчивалась на гласный. В русской ономастике такие случаи единичны и обычно отсеиваются при кодификации фамилий в XIX веке. Если ваш предок носил именно такую форму, скорее всего, она отражает местное произношение или ошибку писаря, которая закрепилась в роду.

Географически фамилия Самсоов не привязана к конкретному региону — она встречается точечно, чаще как описка в метрических книгах. Основная масса носителей сосредоточена в центральной России и Поволжье, где имя Самсон было в ходу у крестьян и мещан. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано: это типичная «патронимическая» фамилия, указывающая на происхождение от отца по имени Самсо (или Самсон).