Фамилия Пантухов — это не самостоятельное образование, а фонетическая ветвь более распространённой фамилии Пантюхов. Разница в одну букву («у» вместо «ю») возникла из-за особенностей произношения: в ряде говоров звук «ю» после мягкого согласного редуцировался или заменялся на более простой «у», и письменная форма закрепила это звучание. Поэтому, ища корни Пантуховых, мы на самом деле исследуем историю имени Пантюхо.

Пантюхо — это уменьшительно-производная форма канонического имени Пантелеймон. В древнерусской традиции полные имена в быту почти не использовали, а вот такие «домашние» варианты, как Пантюха, Пантюша, Пантя, были обычным делом. Именно от такого прозвищного имени и пошла фамилия: потомки человека, которого звали Пантюхо, со временем стали Пантюховыми, а кто-то из них — Пантуховыми.

Само имя Пантелеймон переводится с греческого как «всемилостивый» (от panteleimon — «всем милостивый»). За этим именем стоит конкретная историческая фигура — великомученик Пантелеймон, врач, принявший мучения за веру и казнённый в 305 году. Почитание святого на Руси было широким: его глава до сих пор хранится в русском Пантелеймоновом монастыре на Афоне, а частицы мощей развезены по многим городам России. Это объясняет популярность имени: называя сына Пантелеймоном, родители отдавали его под покровительство известного целителя.

Морфологически фамилия проста: суффикс -ов указывает на принадлежность, то есть «сын Пантюхи». Такая модель — самая массовая в русских фамилиях, она не несёт сословной окраски и могла возникнуть и в крестьянской, и в купеческой, и в дворянской среде.

Из носителей родственных фамилий наиболее известны Олег Иванович Пантюхов, один из основателей скаутского движения в России и его первый руководитель; Иван Иванович Пантюхов, писатель и доктор медицины, оставивший заметный след в русской эмигрантской литературе; а также Юрий Борисович Пантюхов, олимпийский чемпион 1956 года по хоккею с шайбой и заслуженный мастер спорта СССР. Эти примеры показывают, что фамилия бытовала в разных слоях общества, от военных до врачей и спортсменов.