Фамилия Толянов — редкий случай, где суффикс -ов присоединён не к полному имени, а к уменьшительной форме. В основе лежит имя Анатолий, которое в бытовой речи давало сокращения Толя, Толян. От этого варианта и пошла фамилия: Толян → Толянов. Обычно такие фамилии образовывались от уличного или домашнего прозвища, которым человека называли в семье или среди соседей. То есть предок носителя фамилии был не просто Анатолием, а именно Толяном — так его звали в обиходе.

Модель образования проста и типична для русских фамилий: суффикс -ов добавляется к основе, указывая на принадлежность («чей?» — Толянов, то есть сын или потомок Толяна). Аналогично возникли фамилии Колянов (от Коля), Петянов (от Петя), Ванянов (от Ваня). Но Толянов встречается заметно реже, чем, скажем, Толин или Толькин, потому что форма Толян — более поздняя и просторечная, она активнее распространилась в XX веке.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с диалектным словом «толян» — так в некоторых говорах называли толстяка или неуклюжего человека. Однако ономастические справочники, в том числе работы Б. Унбегауна, указывают, что фамилии с основой Тол- (Толмачёв, Толоконников) обычно восходят к занятиям или признакам, а не к личным именам. В случае с Толяновым имя-основа просматривается чётко, и эта версия правдоподобнее.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным областям России, но не образует плотных гнёзд. В дореволюционных переписях она почти не встречается — это говорит о том, что фамилия молодая: скорее всего, она оформилась как паспортная уже в советское время, когда крестьянам массово давали фамилии по уличным прозвищам. Поэтому среди носителей Толяновых вряд ли были дворяне или купцы — это фамилия крестьянского или мещанского происхождения, закреплённая в документах в первой половине XX века.

Известных исторических личностей с этой фамилией нет, и в справочниках она не значится. Но для её обладателей это прямая подсказка: в роду был человек по имени Анатолий, которого в деревне или городском околотке звали Толян. Фамилия хранит не просто имя, а его живую, разговорную форму — ту, что звучала в повседневной речи.