Фамилия Товстоног напрямую рассказывает о внешности предка: в её основе лежит прозвище Толстоног, которое давали дородному, тучному человеку с полными ногами. Украинское и белорусское чередование согласных л/в превратило «Толстоног» в «Товстоног», и именно в такой форме фамилия закрепилась.

В старину двусоставные прозвища с корнем «толст» пользовались большой популярностью. С. Веселовский в своих трудах упоминает целую россыпь таких именований: крестьянин Толстопят (1545 год, Новгород), крестьянин Сергей Толстопятый (1627 год, Белев), крестьянин Толстоух (1495 год, Новгород), помещик Федор Толстошеин (1614 год, Углич), крестьянин Афанасий Толстошея (1596 год, Арзамас), крестьянин Толстые Пальцы (1540 год, Новгород). Товстоног стоит в этом же ряду — прозвище подмечало самую заметную черту облика и не требовало пояснений.

Менее вероятно, что прозвище носило иронический оттенок, и так в насмешку называли сухопарого, тщедушного человека. Но основное значение всё же прямое: полные ноги, крепкое телосложение. В те времена полнота не считалась недостатком, скорее признаком достатка и здоровья, поэтому прозвище вряд ли обижало носителя.

Фамилия Товстоног распространена на Украине и юге России, где украинское влияние на язык было сильным. Суффикс в фамилии отсутствует — она застыла в форме чистого прозвища, без типичных русских окончаний -ов или -ин. Это делает её характерным примером южнославянской и украинской ономастической традиции, где прозвища нередко становились фамилиями без изменений.