Фамилия Фамилияхолкин — редчайший случай в русской ономастике, и её разговор придётся начать с оговорки: в реальных исторических документах, переписях и современных базах данных она не встречается. Скорее всего, перед нами искусственное или шуточное образование, созданное по продуктивной модели русских фамилий. Если же допустить, что фамилия существовала в прошлом, её происхождение можно реконструировать по частям.

Основа «Фамилияхолк» — явно составная. Первая часть, «Фамилия», в русском языке означает родовое имя, но в диалектах и просторечии XIX века слово могло иметь и другие оттенки: «род», «семья», «порода». Вторая часть, «холк», — искажённое или диалектное «холка», то есть загривок, задняя часть шеи у животных. В прозвищах «холка» часто обозначала сутулого человека или того, кто носил что-то тяжёлое на плечах. Соединение «Фамилияхолк» могло означать прозвище вроде «семейный затылок» — метафора, возможно, относилась к человеку, который тащил на себе всю родню или был главой большого клана.

Суффикс «-ин» указывает на принадлежность: Фамилияхолкин — «сын Фамилияхолка» или «из рода Фамилияхолковых». Такая модель типична для фамилий, образованных от прозвищ на -а/-я (ср. Пушкин, Репин). Если бы основа оканчивалась на твёрдый согласный, мы бы получили вариант Фамилияхолков, но здесь «-ин» — признак того, что исходное прозвище было женского рода или оканчивалось на мягкий согласный.

Географически фамилия не привязана ни к одному региону России — в метрических книгах, ревизских сказках и списках населённых мест её нет. Это наводит на мысль, что Фамилияхолкин могла возникнуть как литературный псевдоним, канцелярский курьёз (например, при переписи крестьян писарем-шутником) или даже как калька с иностранной фамилии, переосмысленная по-русски. В любом случае, если вы встретили эту фамилию в реальности, её носитель, скорее всего, потомок человека, получившего прозвище за характерную осанку или за роль «семейного тяглового коня».