Dovrebbe derivare da vezzeggiativi, diminutivi, accrescitivi o direttamente dal nome medioevale Agnolus, una forma arcaica del nome Angelo.
Di quest'uso si ha un esempio illustre in Agnolo Ambrogini detto il Poliziano, illustre scrittore e poeta sia in italiano, che in latino ed in greco classico, nato a Montepulciano nel 1454.
Il cognome Agnoletto è tipico del veneziano e trevigiano. Agnoletti è specifico del forlivese e delle vicine province di Ravenna, Firenze, Arezzo e Rimini. Agnoli ha ceppi nel bellunese, nel veronese, tra parmense e piacentino e nel frusinate. Agnolin, tipico delle tre Venezie, ha il nucleo più importante tra veronese e vicentino. Agnolini, rarissimo, parrebbe del veronese. Agnolo, quasi unico, potrebbe essere del veronese o del trentino. Agnolon, molto raro, è della zona che comprende le province di Pordenone, Venezia e Padova. Agnoloni è decisamente del fiorentino.
Il cognome Agnoli è 2005° nella regione Veneto Il cognome Agnoli è 387° nella provincia di Belluno Il cognome Agnoli è 7° nel comune di VALLE DI CADORE (BL)