Фамилия Милто — редкий случай в русском ономастиконе, где сразу бросается в глаза окончание -о. В русской модели фамилий такое окончание характерно для украинской (Милто, Шевченко) или белорусской традиции, а также для фамилий, застывших в форме прозвища или прилагательного среднего рода. Однако с фамилией Милто всё сложнее: она почти не встречается в исторических документах по центральной России, что наводит на мысль о её иноязычном корне.

Самая правдоподобная версия — фамилия восходит к эстонскому или финскому слову «milt» (в значении «вид», «сорт») или к личному имени Милтон, сокращённому до Милто. В Эстонии и Финляндии фамилии на -о не редкость, и они часто попадали в русскую среду через переселенцев или обрусевших прибалтийских немцев. В пользу этой версии говорит и то, что фамилия Милто встречается в северо-западных регионах России, особенно в Ленинградской области и Карелии, где исторически сильны прибалтийско-финские влияния.

Менее вероятная, но возможная гипотеза — связь с греческим именем Милтиад (Μιλτιάδης), которое в бытовом общении могли сокращать до Милто. Такая модель характерна для греческих фамилий, попавших в Россию через торговые пути или диаспору. Однако в этом случае фамилия должна была бы сохранить ударение на последний слог (Милто́), а не на первый, как чаще всего произносят носители.

Словообразовательно фамилия не имеет русского суффикса (ни -ов, ни -ин), поэтому её не стоит путать с фамилиями типа Милтов или Милтин. Это скорее застывшая форма прозвища или имени, которая не менялась при передаче по наследству. Если предки носителя фамилии жили в Прибалтике или на северо-западе, то они могли быть крестьянами или мелкими ремесленниками, получившими прозвище от соседей-финнов. Если же фамилия имеет греческие корни, то её носители могли быть выходцами из греческих колоний Причерноморья или купцами.

В любом случае, фамилия Милто — не типично русская, и её история тесно связана с этническими контактами на окраинах империи.