Фамилия Калтакова — женская форма, а её мужской вариант Калтаков. В основе фамилии лежит прозвище или нецерковное имя Калтак. Словообразовательная модель здесь простая: к основе Калтак- добавили типичный русский патронимический суффикс -ов, который указывает на принадлежность («чей?» — «Калтаков»), то есть «сын Калтака». Суффикс -к- в основе имени или прозвища — уменьшительный или уничижительный, что было обычной практикой в русской антропонимии.

Корень «калтак» — тюркского происхождения. В тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) слово «калтак» означает «коротышка», «невысокий человек». В некоторых диалектах у слова есть и переносный смысл — «упрямец», «человек, который стоит на своём». Таким образом, прозвище Калтак могли дать человеку невысокого роста либо с упрямым характером. Версия с ростом кажется более вероятной: прозвища по физическим признакам встречаются в русских фамилиях повсеместно, а «упрямство» — более поздняя метафора.

Фамилия Калтаков исторически бытовала в регионах с сильным тюркским влиянием: в Поволжье, на Урале, в Западной Сибири. Встречается она и у русских, и у татар, и у башкир — граница между этносами здесь размыта. В XIX веке носители фамилии чаще всего были крестьянами или мещанами, но сословная принадлежность не закреплена за фамилией жёстко: в документах XVIII–XIX веков Калтаковы попадаются и среди казаков, и среди однодворцев.

Спорных версий у этой фамилии нет: тюркская этимология признаётся большинством ономастов (работы Б. Унбегауна, В. Никонова). Встречается редкое написание с двумя «т» — Калтаков, но это, скорее всего, опечатка или результат диалектного произношения. В целом фамилия Калтакова — наглядный пример того, как тюркское прозвище, пройдя через русскую патронимическую модель, стало привычной русской фамилией.