Фамилия Бухтов — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано не с характером или внешностью, а с конкретным местом или занятием. Корень здесь — «бухт-», который в русских говорах имел два основных значения. Первое — «бухта» как часть береговой линии, но для фамилии это маловероятно: жителей морских побережий так называли редко, и обычно в форме Бухтин. Второе, более правдоподобное, — «бухтеть», то есть ворчать, брюзжать, говорить глухо и невнятно. В этом случае Бухтов — потомок человека по прозвищу Бухто, ворчуна или бормочущего себе под нос.

Однако есть и третий, менее очевидный вариант. В некоторых южнорусских и украинских говорах «бухта» означала «бахрома» или «кисть» на одежде, а «бухтовый» — украшенный такой бахромой. Прозвище Бухто мог получить мастер, делавший кисти и бахрому, или просто щеголь, любивший носить одежду с такой отделкой. Подтвердить или опровергнуть эту версию без архивных записей сложно, но в словообразовательном плане она ничуть не слабее «ворчливой».

Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: Бухтов — сын Бухта. Фамилия могла возникнуть в среде крестьян и посадских людей, где прозвища были особенно цепкими и переходили в фамилии без изменений. В дворянских родословных книгах Бухтовы не значатся — это фамилия, скорее всего, непривилегированного сословия, что подтверждается и её редкостью.

Интересно, что в некоторых старообрядческих слободах встречалась фамилия Бухтеев, образованная от того же корня, но с другим суффиксом. Бухтов же стоит особняком — у него нет распространённых «родственников» вроде Бухтиных или Бухтевых, что делает его своеобразным лингвистическим «одиночкой». Географически фамилия тяготеет к центральным и поволжским областям России, но в силу малочисленности точную локацию определить трудно.