Se cree que Agoncillo ocupa el sitio de la antigua y arruinada Egón, de origen celtíbero, cuyo nombre conserva en diminutivo. Cuando se produjo la invasión y colonización romana sus habitantes se integraron y convivieron con el romano, pasando a formar parte con el devenir de los años de la España Visigoda.

Los primeros vestigios de poblaciones dentro del término municipal de Agoncillo datan de la época romana, ya que en los años 1812 y 1819 fueron encontrados dos trozos de columnas al S.E. de la villa de Agoncillo, muy cerca de la calzada romana que desde Briviesca llevaba a Zaragoza, la cual aún se distingue, y que pasaba por la antigua mansión romana de Barberiana, hoy despoblado que conserva el nombre en el de San Martín de Barberana. Las columnas contienen inscripciones que hacen referencia a Marco Aurelio Probo, siendo éste nombrado emperador en el año 279 d.J.C., y a Marco Aurelio Carino que fue nombrado César en el 282 d.J.C. Estas columnas fueron colocadas dentro de la iglesia parroquial de Agoncillo para su mejor conservación.

Dentro de éste término municipal hay huellas de otras poblaciones: una llamada San Andrés, en una altura a la derecha de la calzada romana antes del río Leza caminando desde Logroño en el pago llamado Valdeviguera, donde quedan restos de cerámica romana. Otra Velilla ó Covilella, a la izquierda de la misma calzada frente al puente del Molino donde aparecen materiales cerámicos romanos, los cimientos de una basílica con ábside semicircular (siglo XV ) y la base de una fortificación, al parecer del siglo XIV; éste pueblo se encuentra nombrado en el testamento de la Reina de Pamplona Doña Estefanía a favor de su hijo el Infante Don Ramón (1066 d.J.C.). En el lugar llamado Molino de Abajo se encuentran restos de elementos arquitectónicos romanos dispersos por el suelo, y en el cerro de la Atalayuela hay vestigios de una Necrópolis de la Edad de Bronce.

En la localidad se han encontrado numerosos vestigios de la presencia romana, la calzada que pasaba por las inmediaciones de la antigua mansión de Barbariana, las inscripciones en lápidas (cuyos hallazgos data Angel de Govantes entre 1812 y 1819).

En territorio del aeródromo militar de Recajo se encuentran las ruinas de Velilla, pueblo citado en el testamento de doña Estefanía a favor de su hijo el infante don Ramón, en el siglo XI, allí aparecen materiales cerámicos, cimientos, y la base de una fortificación.

En el lugar llamado Molino de Abajo se encuentran restos de elementos arquitectónicos romanos dispersos por el suelo, y en el cerro de la Atalayuela vestigios de una necrópolis de la época del Bronce.