Фамилия Долуханов — одна из тех, где на слух угадывается нерусская основа, и это действительно так. Она имеет армянское происхождение и образована от имени или прозвища Долухан. В основе лежит армянское слово «дол» (или «тул») — «меч», «сабля», а суффикс «-ан» в армянском языке указывает на принадлежность, то есть Долухан буквально означает «меченосец», «воин с мечом». Русский суффикс «-ов» добавился уже при адаптации фамилии в русской среде, по стандартной модели: Долухан → Долуханов («сын Долухана»).

В армянской ономастике фамилии на «-ян» и «-ан» (родственный вариант) — самые распространённые. Долуханов — это русифицированная форма, которая закрепилась за потомками армян, живших в Российской империи, особенно в Закавказье и на Северном Кавказе. В самой Армении фамилия чаще звучала бы как Долуханян, но в русских документах XIX века, при переписях и воинском учёте, суффикс «-ов» стал нормой для унификации.

Слово «дол» (меч) в армянском — древнее, восходит к иранским языкам. Прозвище Долухан могли дать воину, оружейнику или человеку с острым, режущим характером. Встречается и версия, связывающая основу с тюркским словом «долу» — «полный», «насыщенный», но она менее убедительна: армянский контекст фамилии прослеживается чётче, а географически Долухановы чаще всего встречаются среди армянских общин Грузии и России.

Фамилия не относится к числу массовых, но её носители известны в науке и искусстве. Например, историк-кавказовед Пётр Долуханов (археолог и палеогеограф) и его сын, учёный в области радиоуглеродного датирования. В фамилии нет сословной привязки: её могли носить и княжеские роды (в армянской среде титулы не всегда отражались в фамилии), и ремесленники. Главное, что она сохранила память о воинском прозвище предка — и в этом её уникальность среди множества фамилий на «-ов» с крестьянскими или церковными корнями.