Фамилия Толмудов — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Самая вероятная версия связывает её с прозвищем или профессией, а не с крестильным именем. Основа «толмуд» напрямую отсылает к Талмуду — своду правовых и религиозно-этических предписаний иудаизма. В русской среде так могли прозвать человека, который изучал или толковал сложные тексты, возможно, начётчика или грамотея, склонного к долгим рассуждениям и спорам. Прозвище «Толмуд» или «Толмудист» могло закрепиться за любым дотошным и въедливым человеком, независимо от вероисповедания.

Модель образования проста: к основе «Толмуд» добавили типичный русский суффикс принадлежности -ов, что буквально означает «сын Толмуда» или «из рода Толмуда». Фамилия стоит в ряду таких же «книжных» прозвищных фамилий, как Евангулов (от «евангелие») или Псалмов. Однако в отличие от них, «Толмудов» несёт более узкий и специфический оттенок — не просто религиозный, а скорее интеллектуальный, даже ироничный.

Есть и менее вероятная, но возможная версия: искажение фамилии Толмачёв (от «толмач» — переводчик). В говорах «толмач» могло превратиться в «толмуд» через звуковое сходство, особенно если носитель был малограмотным, а писарь записывал на слух. Но эта гипотеза слабее, так как для неё нет устойчивой диалектной базы, а прямое значение слова «Талмуд» в качестве прозвища встречается в ономастических источниках.

Географически фамилия не привязана к одному региону, но по частоте встречаемости тяготеет к югу России и Поволжью, где исторически были зоны смешения русского и еврейского населения. В дворянских родословных книгах Толмудовы не числятся — фамилия явно крестьянская или мещанская, образованная от прозвища, а не от имени родоначальника. Сословный статус предков, скорее всего, был невысоким: государственные крестьяне, однодворцы или посадские люди.