Фамилия Павлуткина образована от мужского крестильного имени Павел, которое в переводе с латинского означает «маленький». В основу фамилии легла производная форма имени — Павлутка. Так на Руси называли младшего сына, позднего или долгожданного ребёнка, подчёркивая его место в семье и родительскую нежность. Суффикс -утк- в данном случае — не просто уменьшительный, а скорее обиходно-ласкательный, характерный для простонародной речи.

Фамилия строится по классической модели: к основе Павлутк- добавляется суффикс -ин, указывающий на принадлежность. Поэтому Павлуткин буквально означает «сын Павлутки», а Павлуткина — женская форма той же фамилии. Такая схема типична для северорусских и поволжских говоров, где имена с суффиксом -утк- встречались чаще, чем в центральных областях. Скорее всего, основатель рода Павлуткиных был выходцем из рабочей или крестьянской среды: в дворянской среде предпочитали более книжные формы имени, вроде Павлинов или Павловских.

Интересно, что фамилия сохранила архаичное звучание, которое сегодня почти исчезло из живого употребления. Имя Павлутка встречается в документах XVII–XVIII веков, но уже к XIX столетию его вытеснили более привычные Павлик и Паша. Таким образом, фамилия Павлуткина — редкий свидетель той эпохи, когда личное имя ещё не застыло в официальной форме и жило по законам устной речи. Потомок человека, обладающего именем Павлутка, со временем получил фамилию Павлуткин, и эта цепочка сохранилась до наших дней почти без изменений.