Фамилия Шеламонов — одна из тех, где за привычным суффиксом -ов скрывается неочевидная основа. Вопреки ожиданию, она не восходит напрямую к имени Шеламон — такого крестильного имени в святцах нет. Скорее всего, в её основе лежит прозвище Шеламон, а оно, в свою очередь, образовано от глагола «шеламать» или «шеломонить». В русских говорах эти слова означали «мять, комкать, мусолить», а в переносном смысле — «говорить невнятно, бормотать» или «делать что-то кое-как, небрежно». Человек, получивший такое прозвище, мог быть неразборчивым в речи или неаккуратным в работе.

Суффикс -он в прозвище Шеламон — характерная черта народной ономастики: он придаёт основе оттенок просторечия и фамильярности (сравните: ломать — ломон, болтать — болмон). Такие формы были типичны для северных и центральных губерний России. В дальнейшем к прозвищу добавили стандартный патронимический суффикс -ов, указав на принадлежность потомков к роду Шеламона. Так Шеламоновы — буквально «дети Шеламона».

Есть и вторая, менее распространённая версия. Она связывает фамилию с тюркским словом «шалам» — так в некоторых тюркских языках называют бурьян, сорную траву, или же небольшой шалаш. Прозвище Шеламон могли дать человеку, жившему в бедном жилище или занимавшемуся расчисткой полей от сорняков. Однако эта гипотеза слабее: она не объясняет появления гласной «о» в корне и требует дополнительных допущений о заимствовании.

В документах фамилия встречается редко, что указывает на её локальное бытование. Основной ареал — Нижегородская, Костромская и Вятская губернии, где были распространены говоры с глаголом «шеламать». Встречается также вариант Шеламоновский, но он уже явно топонимический — от названия деревни Шеламоново. Сама же фамилия Шеламонов осталась именно прозвищной, без привязки к географическому объекту.

Благодаря редкости, Шеламоновых легко отличить от внешне похожих фамилий. Например, Шеломов происходит от слова «шелом» (шлем) и указывает на воина или мастера по изготовлению шлемов. Шеламов, скорее всего, связан с тюркским именем Шелам. А Шеламонов стоит особняком — с его бытовым, почти насмешливым оттенком, который в древности мог быть дан человеку за нерадивость или невнятную речь.