Фамилия Пахучев образована от прозвища или нецерковного имени Пахуч. В основе лежит прилагательное «пахучий» — тот, кто издаёт сильный запах. Прямое значение в русских говорах чаще всего было нейтральным или даже положительным: так могли назвать человека, который пользовался пахучими травами, работал с душистыми веществами (например, смолокур, бортник, травник) или просто отличался крепким природным запахом, что в крестьянском быту не считалось оскорблением.

Суффикс -ев указывает на типичную русскую патронимическую модель: Пахучев буквально означает «сын Пахуча». В отличие от фамилий на -ов, которые образуются от основ на твёрдый согласный, -ев появляется после мягкого или шипящего (ч, ш, щ). Здесь — от основы «Пахуч-», где конечный «ч» исторически был мягким.

По географии фамилия редкая, встречается в основном в центральных и южных областях России, но без выраженного гнезда. В дореволюционных переписях её почти нет — это говорит о позднем оформлении (вероятно, в XIX веке) либо о том, что носители жили в местах, плохо охваченных ревизскими сказками.

Словообразовательно фамилия прозрачна, но неоднозначна по мотивации. Версия о происхождении от тюркского «паху» (господин, начальник) маловероятна: для тюркских заимствований в русских фамилиях характерны другие суффиксы и ударение.

В ономастических словарях фамилия не фиксируется как отдельная статья, но её однокоренные варианты (Пахутин, Пахунов) встречаются у Б. Унбегауна в разделе прозвищ от физических признаков. Пахучев — более редкая форма, сохранившая исходный суффикс прозвища без переоформления в -ов.