Фамилия Бухвостов — одна из тех, где за привычным окончанием скрывается редкое и почти забытое прозвище. Основа здесь — Бухвост, а суффикс -ов указывает на принадлежность: «чей?» — «сын Бухвоста». Такая модель — самая распространённая в русских фамилиях, но вот корень встречается нечасто.

Глагол «бухвотить» в разных русских говорах даёт разные оттенки смысла. В тверских говорах так говорили про мелкий и частый звон — значит, Бухвостом могли прозвать звонаря. В нижегородских краях слово означало «сплетничать, ябедничать», а в рязанских — «хвастать». Получается, прозвище могло прилепиться и к говорливому человеку, и к хвастуну, и к тому, кто любил переносить слухи. Ономасиологи обычно сходятся на том, что негативные или ироничные прозвища в народе приживались легче нейтральных, так что версия про сплетника или хвастуна выглядит правдоподобнее, чем про звонаря, — хотя и её полностью исключать нельзя.

Прозвище Бухвост закрепилось за человеком как основное бытовое имя, а затем, при передаче по наследству, превратилось в фамилию. Прямых указаний на сословие первых Бухвостовых нет, но по модели образования и по тому, что основа — просторечное прозвище, а не церковное имя, можно предположить, что фамилия возникла в крестьянской или посадской среде не позднее XVII века.

В документах фамилия встречается, хотя и не массово. Например, в Книге памяти Новгородской области упомянут Бухвостов Павел Афанасьевич, 1882 года рождения, из посёлка Крестцы. Эта запись — одно из немногих свидетельств, что фамилия бытовала на северо-западе России, в новгородских землях, где тверские говоры были в ходу. Возможно, именно там и стоит искать корни многих Бухвостовых.

С точки зрения словообразования фамилия прозрачна: основа Бухвост- плюс типичный русский суффикс принадлежности. Ударение, скорее всего, падает на второй слог — Бухво́стов, хотя в разных семьях могло закрепиться и по-своему. Однокоренных фамилий в русском языке немного: можно вспомнить разве что Бухвостовых, где основа та же, а суффикс другой, или редкую фамилию Бухвост, оставшуюся без патронимического оформления.