Фамилия Живоглазова — одна из тех, что сразу выдают прозвищное происхождение. В её основе лежит слово «живоглаз» — так в народе называли резвых, подвижных детей, которые не могут усидеть на месте. Суффикс -ов указывает на типичную модель русских фамилий: «чей?» — сын Живоглаза, то есть потомок человека с таким прозвищем.

Прозвище это образовано сложением двух корней: «жив-» (от «живой», в значении быстрый, проворный) и «-глаз». В русских говорах глагол «живоглазить» означал «бойко и некстати поглядывать», поэтому прозвище могло относиться не только к шаловливому ребёнку, но и к взрослому — наблюдательному или, напротив, излишне любопытному человеку. В словаре В. И. Даля «живоглазый» зафиксирован как «бойкий, проворный, с живыми глазами». Таким образом, прозвище описывало характер или манеру поведения, а не внешность.

Фамилии с корнем «жив-» вообще редки и в основном встречаются на севере и северо-востоке России — в бывших новгородских землях, в Вятке, на Урале. Живоглазовы могли происходить из крестьянской или посадской среды, где прозвища давали метко и по делу. В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), такие прозвищные фамилии часто несли в себе характеристику первого носителя — резвого, непоседливого, с живым взглядом.

Встречается и вариант написания с двумя «з» — Живоглаззов, но это скорее исключение, связанное с поздним оформлением документов. Основная форма — Живоглазов — закрепилась в XIX веке, когда фамилии стали обязательными для всех сословий.