Фамилия Володимир — редкий случай, когда в основе лежит не просто имя, а полная, почти не сокращённая форма древнерусского имени. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий, образованных от уменьшительных или обиходных вариантов (Володя, Володька, Володкин), здесь закрепилось полное церковное имя Владимир в его старой, народной огласовке — Володимир. Такая форма была широко распространена в древнерусских летописях и бытовой речи до церковной реформы и унификации написания имени.

Словообразовательная модель проста и прозрачна: фамилия образована напрямую от личного имени Володимир с помощью нулевого суффикса, то есть путём перехода имени в разряд фамилий без дополнительных патронимических окончаний вроде -ов или -ин. Это так называемые «полные» фамилии, которые встречаются в основном у выходцев из юго-западных русских земель, особенно на территории современной Украины и Белоруссии. Там, под влиянием польской и западнорусской традиции, имя нередко закреплялось в качестве фамилии без изменений, что отличает её от типичных великорусских Володиных или Владимировых.

Вероятнее всего, фамилия Володимир возникла не как прозвище по отцу (патроним), а как прозвище-идентификатор самого человека, которого в документах записывали просто по имени — «Володимир». Со временем это имя, перешедшее к детям и внукам, стало наследственным. Если бы фамилия формировалась по стандартной восточнославянской модели «чей сын?», мы бы имели Володимирова или Володимировича. Отсутствие суффикса указывает на то, что предок, скорее всего, был человеком невысокого социального статуса — крестьянином или мещанином, которого в реестрах и списках фиксировали без отчества, просто по личному имени.

Географически фамилия тяготеет к западнорусским и украинским областям, где форма «Володимир» бытовала вплоть до XX века. В России, где с XVII века утвердилось написание «Владимир», фамилия Володимир встречается спорадически, чаще как результат миграции или поздней паспортизации, когда люди записывали фамилию по старой памяти, не подгоняя под московскую норму. Поэтому носитель этой фамилии с большой вероятностью имеет корни из Черниговской, Волынской или Галицкой губерний, где «Володимир» звучало так же естественно, как «Володя» в северных землях.

Сравнение с однокоренными фамилиями подтверждает её уникальность. Если Владимиров — массовая, типично дворянская и купеческая фамилия, а Володин — простонародная, от уменьшительного «Володя», то Володимир стоит особняком, сохраняя архаичную, почти былинную форму. Это не ошибка писаря и не описка, а живое свидетельство того, как в разных частях Руси одно и то же имя могло дать совершенно разные по звучанию фамилии.