Фамилия Матюханова образована от имени Матюхан — просторечной, обиходной формы канонического имени Матвей (в церковной традиции — Матфей). Имя это древнееврейского происхождения и переводится как «дарованный Богом». На Руси оно было широко распространено во всех слоях общества, но именно форма Матюхан, с уменьшительно-ласкательным суффиксом -ан-, выдаёт простонародную, крестьянскую или посадскую среду. В дворянской среде чаще использовали полное имя или его книжные варианты, а такие «усечённые» имена с разговорным оттенком закреплялись за обычными людьми.

Словообразовательная цепочка здесь простая и прозрачная: Матюхан → Матюханов. Суффикс -ов присоединялся к основам на твёрдый согласный и указывал на принадлежность: Матюханов буквально значит «сын Матюхана». Такой тип фамилий — самый массовый в русской ономастике, он окончательно оформился к XVII–XVIII векам, когда фамилии начали передаваться по наследству и закрепляться за целыми родами.

Интересно, что имя Матвей дало на Руси не одну, а целый «куст» родственных фамилий: Матвеев, Матюшин, Матюхин, Матюшенко, Матюхов. Фамилия Матюханов стоит в этом ряду особняком: если Матюхин образован напрямую от краткой формы Матюха, то Матюханов — от той же основы, но через притяжательное прилагательное с суффиксом -ов. На практике это различие почти стёрлось, и обе фамилии воспринимаются как однопорядковые, но исторически Матюханов подчёркивает отчество: «чей сын?» — «Матюханов».

География фамилии не привязана к какому-то одному региону: она встречается и в центральных русских областях, и в Поволжье, и в Сибири, куда переселенцы увозили её в XIX веке. Специальных исследований по распространению именно формы Матюханов не проводилось, но по аналогии с однокоренными фамилиями можно предположить, что чаще она встречается в сёлах и малых городах, где сохранилась традиция называть людей по отцу в обиходной форме.

Версия о том, что основатель рода был человеком простого звания, выглядит наиболее правдоподобной. В документах XVII века форма Матюхан встречается в писцовых книгах и переписных списках среди крестьян, бортников и посадских людей. Дворянские роды с такой фамилией не известны, а значит, предки Матюхановых — это, скорее всего, вольные или крепостные крестьяне, ремесленники или служилые люди низших разрядов. Фамилия сохранила не только имя, но и отпечаток той среды, в которой она родилась, — живой, разговорный, тёплый оттенок, который и сегодня слышится в её звучании.