Фамилия Владимировы — одна из тех, что образована напрямую от полного христианского имени, без промежуточных прозвищ. Основа здесь — мужское крестильное имя Владимир. Его двукоренное строение разбирают через древние языки: первая часть восходит к слову «владь» (власть), вторая, по Фасмеру, родственна готскому «-mers» (великий). Народная же этимология переосмыслила имя как «владеющий миром» или «правящий мирно», сблизив вторую часть с русскими «миръ» (спокойствие) и «міръ» (вселенная). После Крещения Руси в 988 году имя вошло в обиход, а от него впоследствии образовалась и фамилия по стандартной модели: имя плюс суффикс притяжательности -ов, означающий «чей?» — «сын Владимира».

Есть и другая версия, не связанная с личным именем напрямую. Она выводит фамилию от прозвища Владимир, которое давали выходцу из города Владимира. Город на Клязьме основал в 1108 году князь Владимир Мономах для защиты Ростово-Суздальской земли. При Андрее Боголюбском в 1157 году он стал столицей княжества, а в 1299 году — резиденцией русских митрополитов, что на время усилило его влияние. Однако после нашествия монголо-татар в 1238 году и последующих набегов, а затем возвышения Москвы к середине XIV века, Владимир утратил общерусское значение. Если предок Владимировых был родом из этого города, прозвище закрепилось за ним, а затем перешло в фамилию.

Точное время возникновения фамилии установить сложно — процесс шёл веками, и разные ветви одного корня могли появляться независимо друг от друга. Но в любом случае, Владимировы — это фамилия от имени, которое носили князья и святые, что давало ей высокий социальный статус в среде духовенства и дворянства, хотя встречалась она и у крестьян.