Фамилия Мильтонова — женская форма, а её мужской вариант Мильтонов. На первый взгляд она кажется образованной от географического названия Мильтон (такой топоним встречается в англоязычном мире), но в русской среде это маловероятно. Скорее всего, перед нами типичная русская фамилия с суффиксом -ов, которая произошла от прозвища или имени-основы.

Корень здесь — «мильтон». В русских говорах слово «мильтон» (или «мельтон») имело конкретное значение: так называли полицейского, городового. Слово пришло из французского языка (militon — от militaire) и закрепилось в просторечии XIX века. Прозвище Мильтон могли дать либо человеку, служившему в полиции, либо тому, кто отличался строгим, требовательным нравом, напоминал блюстителя порядка. Сын такого человека получал фамилию Мильтонов — «сын Мильтона».

Есть и другая, менее распространённая версия: основа могла быть образована от крестильного имени Милтон (в святцах его нет, но в редких случаях так называли в честь английского поэта Джона Мильтона, чьи произведения были популярны в России в XVIII–XIX веках). Однако прозвищная версия с полицейским подтекстом выглядит правдоподобнее — она объясняет, почему фамилия встречается не только у дворян, но и у крестьян, мещан, у которых редко брали имена в честь зарубежных литераторов.

Фамилия Мильтонов (и Мильтонова) — довольно редкая. Встречается преимущественно в центральной России и Поволжье, где были сильны городские традиции и где слово «мильтон» как обозначение полицейского бытовало вплоть до начала XX века. По сути, это фамилия-профессия, только не в книжном, а в народном, разговорном варианте.