Фамилия Челтонов — редкая, и её разбор сразу ставит вопрос: от какого слова образована основа? Первое, что приходит на ум — «челн» (лодка). Но если бы фамилия шла от этой основы, мы бы ждали форму Челнов, Челнин или Челнаков. Суффикс -онов указывает на другой корень.

Вероятнее всего, в основе лежит прозвище Челтон. Такое прозвище могло возникнуть от диалектного слова «челтон» — так в некоторых говорах называли нерасторопного, медлительного человека, увальня. Либо от глагола «челтонить» (путать, мешкать). Слово редкое, но фиксируется в северных и сибирских говорах. Второй вариант — искажённое тюркское имя или прозвище, где корень «чел» (степь, пустошь) соединился с суффиксом -тон. Но для русской фамилии это менее типично.

Суффикс -онов — вариант патронимического -ов после твёрдого согласного (Челтон → Челтонов). Такая модель типична для центральных и южных областей России. Фамилия могла закрепиться за крестьянами или однодворцами, у которых прозвище было бытовым, не связанным с ремеслом.

География фамилии узкая: Челтоновы встречаются в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает диалектную природу прозвища. В дворянских родословных книгах фамилия не числится, так что перед нами, скорее всего, поздняя крестьянская или мещанская фамилия, возникшая не раньше XVII–XVIII веков.

Есть и редкая альтернативная версия: от имени Челтон как варианта крестильного имени Феликс (через народное переосмысление). Но она слабая — нет ни письменных источников, ни устойчивой традиции такого перехода. Правдоподобнее всего держаться прозвищного объяснения.