Фамилия Пахмутов почти всегда восходит к крестильному имени Пахом, а точнее — к его просторечной форме Пахмут. Церковное имя Пахомий в переводе с греческого означает «широкоплечий», и именно это значение легло в основу фамилии. Потомки человека, которого в быту звали Пахмутом, со временем получили отчество, закрепившееся как фамилия.

В народной среде церковные имена часто перекраивались до неузнаваемости, и Пахмут — один из таких живых примеров. Суффикс -ов в фамилии указывает на принадлежность: Пахмутов буквально значит «сын Пахмута». Такая модель образования типична для русских фамилий, сформировавшихся из отчеств.

Покровителем имени считается святой мученик Пахомий, пострадавший за веру в 1780 году: за отказ принять магометанство он был обезглавлен. Эта история показывает, что имя бытовало в разных слоях общества и в разных регионах, хотя в целом Пахомий оставался именем не слишком частотным.

Существует и альтернативная версия, выводящая фамилию из тюркского пласта. Согласно ей, Пахмутов — фонетический вариант фамилии Бахмутов, в основе которой лежит прозвище Бахмут. Оно восходит к тюркскому слову «бахмат» — так называли малорослую, крепкую лошадь. Прозвище могли дать либо владельцу такой лошади, либо невысокому плотному человеку. Эта гипотеза правдоподобна, но уступает первой: имя Пахом в русской среде было широко распространено, и именно от него естественнее всего образовалась форма Пахмут. Тюркская версия скорее объясняет появление фамилии в южнорусских и казачьих областях, где влияние восточных языков ощущалось сильнее.

Самая известная носительница фамилии — Александра Николаевна Пахмутова, выдающийся композитор-песенник, чьи мелодии знает не одно поколение. Её успех — яркое напоминание, что за фамилией, корни которой уходят в простонародное имя, стоит живая человеческая история.