Фамилия Балтычева — женская форма фамилии Балтычев. В основе лежит прозвище или тюркское имя Балтыч, а сама фамилия образована по русской модели с суффиксом -ев, который присоединяли к основам на мягкий согласный или шипящий. Исходное слово «балтыч» восходит к тюркскому «балта» — «топор». В тюркских языках «балтыч» может означать «топорик» или служить прозвищем для человека крепкого, резкого в движениях либо связанного с плотницким или лесным делом.

Самый вероятный путь появления фамилии — от прозвища Балтыч, которое давали либо человеку, похожему на топор (сильный, прямой, срубающий всё на своём пути), либо тому, кто работал топором — плотнику, дровосеку. В тюркской ономастике имя Балта (и его производные) встречается у татар, башкир, чувашей, а также у народов Кавказа. Фамилии Балтычев и Балтычева распространены в Поволжье, особенно в Татарстане, Башкортостане и соседних областях, что подтверждает тюркское происхождение.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с географическим названием. В тюркской топонимике встречаются селения с корнем «балта» (например, Балта, Балтаево). Тогда фамилия могла образоваться от названия места жительства: «выходец из Балтыча» — Балтычев. Однако эта версия слабее, потому что суффикс -ев в таких случаях чаще присоединяется к полному названию села, а не к его усечённой форме.

С точки зрения социальной истории, носители фамилии Балтычев в большинстве своём были крестьянами или мещанами. Дворянских родов с такой фамилией в российских родословных книгах не зафиксировано. Это рядовая, но древняя фамилия, сохранившая в себе следы тюркского влияния на русскую культуру и быт.

Особенность фамилии — редкий для русского слуха корень «балт-», который не стоит путать с балтийскими названиями. В данном случае он чисто тюркский, и фамилия Балтычева — один из примеров того, как прозвище по орудию труда превратилось в наследственное родовое имя.