Фамилия Толетов — редкий случай, когда сходство со знаменитой фамилией Толстой оказывается случайным, а корень лежит совсем в другой плоскости. Если Толстой происходит от прозвища «толстый», то Толетов — это, скорее всего, фамилия, образованная от глагола «толеть» (полнеть, становиться тучным) или от его диалектных вариантов. В русских говорах слово «толеть» означало «жиреть, набирать вес», поэтому прозвище Толетый могли дать человеку полному, дородному. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Толетов — сын Толетого.

Интересна и другая версия, связанная с географией. В старых писцовых книгах встречается название речки Толета (приток Оки) и деревень с таким же названием. Житель с берегов Толеты мог получить прозвище Толет, а его потомки — фамилию Толетовы. Этот вариант объясняет, почему фамилия встречается в основном в центральных областях России, особенно в бывшей Тульской и Калужской губерниях, где топоним Толета известен с XVI века.

Словообразовательная модель здесь классическая для русских фамилий: основа на твердый согласный (Толет-) плюс суффикс -ов. В отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я), эта модель типична для прозвищ и мирских имен мужского рода. В документах XVII века можно найти упоминания крестьян Толетых, что подтверждает бытование такого прозвища в среде тяглого населения.

В написании фамилии возможна путаница из-за безударной «о»: в разговорной речи часто произносят «Талитов», но этимологически верно писать через «о», так как исходное слово «толстый» или «толеть» сохраняет корневой гласный. Фамилия недворянская, массово не фиксировалась в родословных книгах, что говорит о её крестьянском или мещанском происхождении. Встречается она редко, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска: носители Толетовых, скорее всего, происходят из одного или двух компактных регионов.