Фамилия Пальгунова образована от прозвища Пальгун, и в её основе лежит слово «пальга». По словарю Владимира Даля, «пальга» означает «левая рука», поэтому первое и самое простое объяснение — родоначальник фамилии был левшой. Прозвища, данные по физической особенности, были широко распространены на Руси, так что эта версия выглядит правдоподобно.

Однако у слова есть и другие значения, которые открывают иные пути для трактовки. В олонецких говорах пальгой называют рыбу семейства лососевых. Если придерживаться этой версии, прозвище Пальгун относится к «профессиональным» именованиям: так могли прозвать рыбака, чей промысел был связан с ловлей этой рыбы. Такая гипотеза не менее логична, ведь прозвища по роду занятий встречались так же часто, как и прозвища по внешности.

Существует и третья версия, связывающая прозвище с географическим названием — озером Пальга в Мурманской области. В этом случае предок Пальгуновых мог быть выходцем из тех мест, а прозвище указывало бы на его происхождение. Эта гипотеза интересна, но менее убедительна, поскольку топонимические прозвища обычно образовывались от названий более крупных и известных объектов, таких как города или реки.

Сама фамилия образована по стандартной модели: к прозвищу Пальгун добавили суффикс -ов, получив форму притяжательного прилагательного, которая затем закрепилась как фамилия. В женском роде она звучит как Пальгунова. Фамилия встречается как в России, так и в Польше, что говорит о возможных миграциях рода или о независимом возникновении схожих прозвищ в разных славянских средах.

Среди известных носителей фамилии — Николай Григорьевич Пальгунов (1898–1971), государственный деятель, журналист и дипломат. Его биография подтверждает, что фамилия бытовала в среде образованных и публичных людей, а не только в крестьянской среде, где чаще всего и рождались прозвища.