Фамилия Палтов — редкий случай, когда основа не очевидна на первый взгляд. Она образована с помощью стандартного патронимического суффикса -ов, но исходное имя или прозвище Палт — большая загадка.

Скорее всего, в основе лежит прозвище Палт, связанное с диалектным словом «палтать» — болтать, качать, мотать. В говорах русского Севера и Сибири «палтать» значит «трясти, шатать, болтать ногами». Отсюда Палтом могли прозвать непоседливого, суетливого человека или того, кто ходит вразвалку. В этом случае фамилия описывает характер или походку предка.

Вторая версия отсылает к географическому названию. В Псковской области есть деревня Палтово, а в Эстонии — Палтсе (исторически Палт). Фамилия могла возникнуть, когда крестьянин получил прозвище по месту жительства или выхода: «Палтовский» со временем сократили до Палтов. Такая модель характерна для северо-западных земель, где фамилии на -ов часто давали по названию деревни.

Менее вероятная гипотеза — связь с личным именем Палт как сокращённой формой от Палладий (греч. «копьеносец») или от Пантелеймон. Но прямых документальных подтверждений бытования такого имени в крестьянской среде нет, поэтому эта версия слабее.

Фамилия встречается редко, её очаги — Псковская, Новгородская области и Прибалтика. В дворянских родословных книгах она не числится, что указывает на крестьянское или мещанское происхождение носителей. Прозвище Палт, скорее всего, закрепилось за одним человеком в XVI–XVII веках, а его потомки уже стали Палтовыми.