Фамилия Хертухеева — редкий случай в русском ономастиконе, и её разбор требует сместить фокус с привычной славянской модели на восточные языки. Основа фамилии явно не славянская и не тюркская в привычном понимании, а, скорее всего, монгольская или бурятская. Женская форма фамилии (на -а) указывает на то, что перед нами вариант, закрепившийся за женщиной, но исходная мужская фамилия — Хертухеев.

Корень «Хертухе-» восходит к бурятскому или калмыцкому личному имени или прозвищу. В монгольских языках «хэртүхэй» (хэртүхэй) может означать «упрямый», «неподатливый», «с норовом». В бурятской антропонимии такие имена давали не в обиду, а как оберег — считалось, что «трудное» имя отпугнёт злых духов или сделает ребёнка выносливым. Вторая версия, менее вероятная, но допустимая: связь с «хэртэ» — «запретный», «табуированный». Тогда прозвище мог получить человек, связанный с каким-то родовым запретом.

Словообразовательная модель проста: к основе на гласный прибавили русский патронимический суффикс -ев (по правилу: после -е- пишем -ев, а не -ов). Это типично для русификации нерусских фамилий в XIX–XX веках: бурятское имя Хэртүхэй дало Хертухеев, а затем и Хертухеева.

Географически фамилия тяготеет к Бурятии, Забайкальскому краю и Иркутской области. Встречается в единичных случаях, что говорит о её локальном происхождении — возможно, от конкретного рода в одном из бурятских улусов. В метрических книгах и советских паспортных записях фамилия могла фиксироваться с вариантами: Хертухев, Хэртухеев, но форма с двумя «е» стала нормативной.

Социального контекста, как у дворянских или купеческих фамилий, здесь нет. Носители — потомки бурятских скотоводов или охотников, получивших фамилию при переходе на оседлость и крещении. Фамилия не имеет отношения к тюркскому «хер» или русскому «херувим», несмотря на внешнее сходство.