Фамилия Житомиров — это редкий случай, когда географическое название стало основой для фамилии, но не через суффикс притяжательности, а через прямой перенос. В отличие от распространённых «московских» или «тверских» фамилий, где топоним обрастал суффиксом -ск-, здесь мы видим модель, типичную для русских фамилий XIX века: город + -ов. То есть предок Житомиров — это буквально «человек из Житомира», но не по происхождению, а по прозвищу или месту записи.

Самое интересное в этой фамилии — её хронология. Житомир как город известен с IX века, но фамилии на -ов по названиям городов стали массово возникать в Российской империи только в XVIII–XIX веках, в эпоху подушных переписей и воинской повинности. Тогда крестьянам и мещанам, не имевшим наследственных фамилий, часто давали прозвище по месту, откуда человек прибыл или где был приписан. Житомиров — это не дворянская фамилия (дворяне обычно брали фамилии по своим вотчинам с суффиксом -ский), а скорее мещанская или купеческая. Владелец такой фамилии мог быть выходцем из Волынской губернии, перебравшимся в центральную Россию или на юг.

Словообразовательно фамилия прозрачна: корень Житомир- и патронимический суффикс -ов. Она стоит в одном ряду с фамилиями Киев, Харьков, Одессов, которые тоже встречаются, но редко. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» такая модель упоминается как относительно поздняя и характерная для «искусственных» фамилий, которые давали кантонистам или семинаристам. Но для Житомирова это маловероятно: семинаристы чаще получали фамилии на -ский (Житомирский). Так что скорее всего, это «бытовой» вариант: соседи или чиновники записали человека по городу, в котором он родился или жил.

Встречаемость фамилии невысокая. В основном она фиксируется в Центральной России и Поволжье, что подтверждает версию о миграции: крестьяне из западных губерний уходили на восток в поисках земли или работы. Интересно, что фамилия почти не встречается на Украине, где логичнее было бы ждать форму Житомирский или Житомиренко. Это говорит о том, что носители фамилии уже в XIX веке были русифицированы и ассимилированы в великорусской среде.

Споров вокруг этимологии нет: Житомиров — от города Житомир. Происхождение самого названия города сложнее (возможно, от имени воеводы Житомира или от слова «жито»), но для фамилии это не имеет значения — она указывает на место, а не на его корни.