Фамилия Балтрукова — женская форма фамилии Балтруков. Её основа не принадлежит к пласту исконно славянских корней, что сразу указывает на необычное происхождение. Скорее всего, перед нами — «балтийский след» в русских фамилиях.

Вероятнее всего, корень «Балтр-» восходит к литовскому или латышскому личному имени Бальтрукас (лит. Baltrukas) или его вариантам. В основе лежит литовское baltas — «белый». Такие имена не были редкостью в Великом княжестве Литовском, которое веками соседствовало и взаимодействовало с русскими землями. Суффикс «-ук» в балтийских языках — типичный уменьшительный или патронимический (указывающий на родство). Таким образом, Балтрук — это «маленький Балтрас» или «сын Балтраса». Фамилия могла закрепиться за выходцем из литовских или белорусских земель, попавшим в русскую среду.

Русский суффикс «-ов» (в женском роде «-ова») присоединился к основе уже в процессе адаптации фамилии в русской языковой среде. Это стандартная модель для оформления фамилий восточных славян, указывающая на принадлежность: «сын Балтрука» → Балтруков. В женском роде фамилия означает «жена или дочь Балтрукова».

Встречаемость фамилии невысока, что подтверждает её локальный характер. Носители сосредоточены в основном в западных регионах России (Псковская, Смоленская области) и в приграничных с Беларусью районах. География бытования косвенно подтверждает версию о балтийском происхождении: именно здесь проходили зоны активных контактов славянского и балтийского населения.

Другие, менее вероятные версии связывают фамилию с прозвищем от тюркского балтыр (искажённое «теленок»), но это спорно — фонетически и семантически такое объяснение слабее, так как не находит поддержки в реальной географии фамилии.