Фамилия Ключагин — один из тех случаев, когда за основу взяли не имя, а прозвище, связанное с ремеслом или должностью. Корень здесь — «ключ», и не в переносном смысле «источник», а в самом прямом, дверном. Ключагин — это сын ключаря, то есть человека, который заведовал ключами.

Слово «ключарь» в древнерусском обиходе имело два главных значения. Первое — буквальное: слуга или сторож, носивший связку ключей от амбаров, складов, погребов. Второе — более высокое, административное: ключник, управляющий хозяйством, иногда — придворный чин в княжеских и боярских дворах. Прозвище Ключага — это просторечная, «уменьшительная» форма от «ключарь», вроде «мальчуган» от «мальчик». Суффикс -аг- в таких прозвищах (сравните: бродяга, работяга, парняга) придавал слову оттенок бытовой, неофициальной принадлежности к занятию.

Фамилия образована по типичной русской модели: прозвище Ключага плюс притяжательный суффикс -ин. Сын Ключаги становился Ключагиным. Такая модель характерна для северных и центральных областей России, где фамилии на -ин почти так же распространены, как на -ов. В южных и восточных регионах того же человека, скорее всего, назвали бы Ключаговым.

Однокоренные фамилии — Ключарёв, Ключников, Ключник, Ключаревский — все они указывают на одно и то же занятие, но образованы от разных форм слова. Ключагин стоит в этом ряду особняком именно из-за редкого суффикса -аг-, который делает фамилию более «простонародной» по звучанию. Если Ключников — это формально от «ключник», то Ключагин — от живого прозвища, которое могло закрепиться за человеком, чья работа с ключами была заметной, но не самой высокой по статусу.

Среди документов XVI–XVII веков фамилия встречается в писцовых книгах Новгородской и Вологодской земель. Там упоминаются крестьяне и посадские люди Ключагины — никаких бояр, только работные люди, чья фамилия честно рассказывала о роде занятий предка. В современной России Ключагины рассеяны по всей стране, но чаще всего встречаются в Поволжье и на Урале — в тех местах, куда в XVIII–XIX веках активно переселялись государственные крестьяне из северных губерний.