Фамилия Виноградова — это классическая «виноградная» фамилия, но с одной особенностью. Подавляющее большинство таких фамилий в России (Виноградов, Виноградский) образованы от названия ягоды или от фамилий священнослужителей, получивших её по названию праздника или храма. Однако форма Виноградова — это женский вариант, который в современном употреблении указывает на женщину, но исторически мог быть и исходной формой: от прозвища Виноград — «виноградарь» или «торговец виноградом». Плюс суффикс -ов, указывающий на принадлежность: «дочь или жена Винограда».

Суффикс -ов здесь стандартный, патронимический (отвечающий на вопрос «чей?»). Основа — «виноград». В русских говорах «виноградом» могли называть не только ягоду, но и виноградную лозу, а иногда — и человека, связанного с её выращиванием или продажей. В южных регионах России, где виноград культивировали (например, в Астраханской губернии, на Дону, в Крыму), такие прозвища давали садоводам или торговцам. В центральных и северных областях фамилия могла появиться как «кабинетная» — в семинарской среде, где ученикам давали фамилии по красивым, библейским или ботаническим названиям, но Виноградова в таком контексте встречается реже, чем Виноградов.

Интересна география: Виноградова — одна из немногих фамилий, где женская форма в прошлом могла быть самостоятельной, а не только производной. В документах XVII–XVIII веков встречаются записи о крестьянках Виноградовых, где фамилия закреплялась за семьёй через мать (например, вдова Виноградова, чей муж был прозван Виноградом). Сравните с однокоренной фамилией Виноградский — та чаще указывала на выходца из села Виноградово или на священника, служившего в храме в честь Виноградной лозы (символа Христа).

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» форма Виноградова специально не выделяется, но подчёркивается, что фамилии на -ов от названий растений в России — явление редкое по сравнению с Европой: русские предпочитали прозвища по ремеслу или внешности. Поэтому Виноградова — фамилия более южная или «семинарская», чем кажется на первый взгляд.