Фамилия Пантюшов происходит от просторечного имени Пантюш — одной из народных форм канонического крестильного имени Пантелеймон. В переводе с греческого это имя означает «всемилостивый», и в старину его часто давали при крещении, а в быту использовали сокращённые и уменьшительные варианты. Пантюш — как раз такой случай: имя звучало проще и привычнее для повседневной речи, чем полная церковная форма.

Фамилия образована по самой распространённой в русском языке модели: к основе Пантюш добавили суффикс -ов, который указывает на принадлежность. Изначально Пантюшов означало «сын Пантюша» или «потомок Пантюша». Такой способ словообразования закрепился за большинством русских фамилий, и Пантюшов здесь не исключение — она встала в один ряд с Ивановыми, Петровыми и другими фамилиями, образованными от личных имён.

Интересно, что имя Пантелеймон в народной среде дало целое гнездо родственных фамилий: Пантелеев, Пантюхин, Пантюков, Пантюшин. Пантюшов — одна из ветвей этого семейства, и её отличительная черта в том, что в основе лежит именно форма Пантюш, а не, скажем, Пантя или Пантюха. Это говорит о том, что предки носителей фамилии слышали имя именно в таком звучании — возможно, в северных или центральных русских говорах, где подобные усечённые формы были особенно употребительны.

Поскольку имя Пантелеймон почиталось в православии как имя святого врача и целителя, можно предположить, что среди дальних предков Пантюшовых были люди, связанные с врачеванием или просто носившие имя в честь святого. Но это лишь косвенное наблюдение: фамилия не указывает на род занятий напрямую, а лишь закрепляет имя родоначальника.

В письменных источниках фамилия встречается в формах Пантюшов и Пантюшев, что связано с разным произношением в говорах. Написание через «о» после шипящего закрепилось в современном русском языке, хотя в старых документах можно найти и вариант с «е». Носители фамилии сегодня живут в разных регионах России, но чаще всего — в Поволжье и на Урале, куда в XVII–XVIII веках переселялись крестьяне и служилые люди из центральных уездов.