Фамилия Лихтарова образована от прозвища или мирского имени Лихтарь. В его основе — диалектное слово «лихтарь», которое в южнорусских и украинских говорах означало «фонарь», «светильник» или «лучина». Так могли назвать человека, который делал фонари, торговал ими или, в переносном смысле, был заметным, «светлым» человеком. Не исключено, что прозвище закрепилось за тем, кто носил фонарь во время ночных работ или обрядов — в некоторых регионах лихтарями называли участников святочных шествий.

Модель образования проста: к основе «Лихтарь» добавился суффикс -ов- (в женском роде — -а), указывающий на принадлежность. Фамилия Лихтарова буквально означает «дочь (или жена) Лихтаря». Такая патронимическая модель (на -ов/-ев) в XIX веке была самой массовой в центральной России, но интересно, что корень «лихтар» почти не встречается в северных и сибирских говорах — он привязан к южному ареалу: Курская, Воронежская, Ростовская области, а также Украина и Белоруссия.

В отличие от фамилий Лихов или Лиховидов, где основа связана с лихом (злом, бедой), в Лихтаровой нет негативного оттенка. Слово «лихтарь» родственно польскому «lichtarz» (подсвечник) и немецкому «Licht» (свет), что указывает на возможное западное влияние — через переселенцев или ремесленников, принесших технологию изготовления фонарей. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) эта фамилия не упоминается как отдельная статья, но её однокоренные варианты — Лихтаренко, Лихтарёв — встречаются у казаков и мещан юга России.

Фамилия редкая: в современных базах данных её носители сосредоточены в Краснодарском крае, Ростовской области и на востоке Украины. Вариант Лихтарова (с ударением на первый слог) может указывать на акающее произношение, свойственное южнорусским говорам. Если предок был не ремесленником, а крестьянином, прозвище могло закрепиться иронично — за человека, который «светится» в темноте белой рубахой или выделяется бойким нравом.