Фамилия удержала старинную форму русских прилагательных с ударением не на основе, а на окончании. В 1383 г. из-за рубежа переселился на Русь литовец Индрос, его правнук Андрей в XV в. вступил на службу к московскому великому князю Василию, который прозвал его толстым, это закрепилось за многими ветвями его потомков, среди которых — писатели А. К. Толстой (1817—1875), Л Н. Толстой (1828—1910), А. Н. Толстой (1883—1945). Кроме единичных аристократических родов (преимущественно на Севере) подобную архаичную форму сохранили лишь немногие фамилии, например Дикой, Дешевой и др.
Значение слова ТОЛСТОЙ в Словаре русских фамилий
Что такое ТОЛСТОЙ
Словарь русских фамилий. 2012