Фамилия Тарсова — женская форма фамилии Тарсов. В основе фамилии лежит прозвище или имя Тарс, и здесь сразу возникает вопрос: что это за основа? Самая прямая и правдоподобная версия отсылает к греческому городу Тарс — древнему поселению в Киликии, родине апостола Павла. Выходцы из этого города в византийских и русских источниках могли получить прозвище Тарс. Для русского Средневековья это не редкость: фамилии от названий городов (Ростов, Суздаль, Полтава) образовывались как от полной формы, так и от усечённой. Тарс — как раз краткий вариант от «тарсянин» или «житель Тарса». Фамилия образована по простой притяжательной модели: Тарс + суффикс -ов, то есть «сын Тарса» или «принадлежащий Тарсу».

Менее вероятна, но возможна связь со словом «тарс» в диалектах. В некоторых говорах так называли строптивого, упрямого человека, либо, напротив, нелюдимого. В словаре Даля «тарс» не фиксируется, но есть «тарсать» — дёргать, теребить, что могло стать прозвищем для беспокойного человека. Однако эта версия слабее: фамилий с таким корнем в русской ономастике крайне мало, а греческий след даёт более ясную и исторически подтверждённую модель.

География фамилии Тарсова сегодня не широка. Она встречается в центральных областях России, единичные носители зафиксированы на Урале. Это говорит о том, что фамилия не была массовой, а возникла в одной или нескольких локальных линиях. Скорее всего, предок-носитель прозвища Тарс был либо человеком, побывавшим в дальних странах, либо получил прозвище от священника, знакомого с библейской историей. В любом случае, фамилия редкая, и её носители могут с высокой долей уверенности считать, что их предок был прозван в честь древнего города, а не по случайной черте характера.