Фамилия Сантолов — один из тех случаев, когда внешне прозрачная форма скрывает неочевидную основу. На первый взгляд перед нами типичная патронимическая модель на -ов, указывающая на принадлежность к предку по имени или прозвищу Сантол. Но что стоит за этим прозвищем? В русских святцах имени Сантол нет, а в тюркских или финно-угорских языках оно не фиксируется как распространенное личное имя.

Наиболее правдоподобная версия связывает фамилию с диалектным словом «сантол» или «сантал». В некоторых говорах русского Севера и Сибири так называли сандал — красную краску или само дерево, из которого её добывали. Однако для прозвища это слишком конкретное ремесло: скорее всего, Сантолом могли прозвать человека, который занимался окраской тканей или кож, то есть красильщика. Суффикс -ов закрепил за потомками прозвище их предка-красильщика.

Вторая, менее вероятная гипотеза выводит основу из календарного имени Сантал (или Сантол) — варианта греческого имени Ксантиппа, которое в народной речи могло упроститься. Но прямых подтверждений в метрических книгах эта форма не находит, а в словарях древнерусских имен Сантол не упоминается.

Географически фамилия Сантолов редкая и тяготеет к северным регионам — встречается в Архангельской, Вологодской областях и в Поволжье. Это косвенно поддерживает «красильную» версию: на Севере и в Сибири сандал использовали для окраски пряжи и кожи, а мастеров называли по материалу работы. В таком случае Сантоловы — потомки ремесленника, чье прозвище стало фамилией без промежуточных этапов, что для крестьянской среды XIX века обычное дело.