Фамилия Грамочихин — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а, скорее всего, внутрисемейное прозвище, данное с долей иронии.

Главная загадка здесь — корень «грамоч-». Прямая связь со словом «грамота» напрашивается, но неочевидна. В русских говорах «грамочей» или «грамочий» называли человека, который умел читать и писать, но часто с оттенком пренебрежения: не просто грамотный, а тот, кто «грамоте горазд», любит поучать, мудрит, а то и обманывает при помощи бумаг. В некоторых диалектах «грамочий» — это ещё и колдун, знахарь, «знающий слово». Поэтому прозвище Грамоч мог получить не учитель, а хитрый приказчик или деревенский начётчик, которого побаивались.

Фамилия образована по северорусской модели с суффиксом -ихин. В говорах Архангельской, Вологодской, Вятской губерний суффикс -их- указывал на принадлежность к дому или роду: «Грамочихин» — буквально «сын Грамочихи», то есть жены Грамоча. Такая форма (от женского отчества) часто закреплялась за детьми вдовы или в семьях, где хозяйка играла заметную роль.

Сравнение с однокоренными фамилиями подтверждает редкость корня. Грамотеев и Грамотин встречаются чаще — они образованы от более понятного «грамотей». Грамочихин стоит особняком: суффикс -ихин и диалектная основа указывают на узкорегиональное происхождение, скорее всего, из северных или северо-восточных областей России.

В современных справочниках фамилия не фигурирует как распространённая. Если искать её носителей, логичнее всего обращаться к переписям населения Вологодчины или Кировской области начала XX века — именно там оседлые крестьянские фамилии на -ихин сохранялись дольше всего.