Фамилия Панталий — редкий пример, когда основу можно истолковать двояко, и обе версии ведут в разные эпохи и социальные слои. Главная интрига — в корне «Пант-»: он мог прийти либо из греческого языка, либо из народной русской речи.

Самая прямая версия: от крестильного имени Пантелеймон (в просторечии — Пантелей, Пантеле́й). Имя греческое, означает «всемилостивый». В народе его сокращали до Пантя, Пантуха, а форма Панте́лий (с ударением на «е») дала фамилию Панталий через «а» — такое «акающее» произношение типично для южнорусских и среднерусских говоров. Тогда фамилия означает «сын Пантелея» и принадлежала крестьянину или мещанину, чей предок носил это имя.

Вторая версия уводит в профессиональную среду. В русских диалектах «панталы́к» (или «панталы́га») — это толк, смысл, порядок, а также старинный вид батога или посоха. Выражение «сбить с панталыку» как раз отсюда. Если фамилия образована от прозвища Панталы́к, её носителем мог быть человек сбивчивый, непонятливый — или, наоборот, тот, кто «наводил порядок», был рассудительным. Прозвища от диалектных слов часто давали по характеру или привычкам.

Суффикс -ий в фамилии Панталий — нестандартный. Обычно русские фамилии заканчиваются на -ов, -ин, -ский. Окончание -ий здесь либо результат адъективной формы (как у фамилий типа Ру́сский, Толсто́й), либо — что вероятнее — это застывшая форма родительного или именительного падежа от прозвища Панталы́й (с ударным окончанием). Встречаются и варианты Панталеев, Пантелеев — они более частотны и образованы стандартно.

Географически фамилия Панталий крайне редка. Встречается в основном на юге России и в Беларуси, что подтверждает связь с «акающим» произношением имени Пантелей. В дореволюционных метрических книгах единичные записи относятся к крестьянскому сословию, без указания на дворянство или духовенство.

Известных носителей с этой фамилией, вошедших в энциклопедии или справочники, нет. Это типичная «малая» фамилия, сохранившаяся в узком кругу семей. Её редкость и необычное окончание делают её скорее диалектной или прозвищной, чем книжной, от имени.