Фамилия Миткалов — одна из тех, что ставит перед исследователем загадку с самого начала. В ней нет прозрачного корня вроде «кузнец» или «попов», и её происхождение не лежит на поверхности. Однако разбор по словообразовательной модели и привлечение исторического контекста позволяют предложить две основные версии, одна из которых выглядит значительно убедительнее.

Первое, что бросается в глаза, — суффикс -ов. Это классический патронимический формант, указывающий на принадлежность: «чей?» — Миткалов, то есть сын Миткала. В русской ономастике фамилии на -ов чаще всего образуются от полных или уменьшительных форм крестильных имён, а также от прозвищ. Основа «Миткал» явно нестандартна. Наиболее логично связать её с именем Дмитрий. В народной речи сокращённые формы Дмитрия — Митя, Митька, Митюха, Митяй. Форма Миткал могла возникнуть как вариант с суффиксом -ал, характерным для прозвищ (ср. Коваль, Шаповал, а также имена вроде Михаил). В таком случае Миткал — это обиходная, возможно, диалектная форма имени Дмитрий, а Миткалов — «внук» или «сын» этого самого Миткала. Версия простая и надёжная: предок носителя фамилии звался Дмитрием, а в быту — Миткалом.

Вторая версия, более редкая, но имеющая право на существование, отталкивается от слова «миткаль». Миткаль — это суровая хлопчатобумажная ткань, небелёная и неокрашенная. В XIX веке миткаль был важным товаром, его производили и продавали купцы и ремесленники. Фамилия Миткалов могла образоваться от прозвища Миткаль, данного либо торговцу этой тканью, либо ткачу, либо человеку, который постоянно носил одежду из миткаля. Однако здесь есть слабое место: прозвища от названий тканей в русской среде встречаются, но редко, и обычно они оформляются суффиксом -ев (Миткалёв) или -иков (Миткальников). Форма Миткалов с твёрдым -ов больше тяготеет к имени, чем к названию материи. Поэтому версия с Дмитрием-Миткалом предпочтительнее.

Географически фамилия Миткалов встречается разрозненно, без ярко выраженного регионального гнезда, что характерно для фамилий от распространённого имени. Встречаются единичные записи в центральных областях России, на Урале и в Сибири. Это говорит о том, что фамилия не возникла в одном месте и не распространилась оттуда, а появлялась независимо в разных семьях, где отца звали Миткалом. Социальный состав носителей, судя по архивным данным XIX века, — в основном крестьяне и мещане, что подтверждает народное, а не книжное происхождение фамилии.

Таким образом, Миткалов — это фамилия, скорее всего, от имени Дмитрий в его просторечной, даже ласкательно-бытовой форме. Предок был простым человеком, которого в деревне или слободе звали Миткалом, а его дети и внуки получили фамилию по отцу. Вариант с тканью миткаль возможен, но остаётся на вторых ролях.