Фамилия Вольников образована от прозвища Вольник. В основе этого прозвища лежит прилагательное «вольный» — свободный, независимый, не находящийся в крепостной зависимости. Вольником на Руси могли назвать человека, который не был приписан к помещику или к какому-либо сословию, то есть вольного крестьянина, посадского человека или даже казака, не состоявшего на постоянной службе. В условиях, когда большинство населения составляли крепостные, такое прозвище выделяло человека и закреплялось за ним как основное именование.

Словообразовательная модель фамилии проста: суффикс -ов- указывает на принадлежность («чей?» — Вольников, то есть сын Вольника). Это типичная модель русских фамилий, сложившаяся в XV–XVII веках. Интересно, что по той же схеме возникли фамилии от других прозвищ, связанных со свободой: Вольнов, Вольновский. При этом Вольников — более редкий вариант, где основа «вольник» встречается реже, чем «вольный» или «воля».

В некоторых говорах слово «вольник» могло иметь и ироничный оттенок — так называли своевольного, непослушного человека, который поступает по-своему. Однако основное значение всё же социальное: указание на статус свободного человека. Фамилия не связана с каким-либо ремеслом или географическим названием, что делает её «чистым» примером прозвищной фамилии, отражающей положение предка в обществе.

Встречается фамилия преимущественно в центральных и южных регионах России, где было больше вольных крестьян и казачества. В документах XVII–XVIII веков носители фамилии Вольниковы фиксируются среди однодворцев и государственных крестьян.