Фамилия Пехотова — женская форма фамилии Пехотов, и её происхождение не связано напрямую с военной пехотой, как можно было бы подумать. В русских фамилиях на -ов/-ев редко встречается прямая связь с воинскими званиями или родами войск, и «пехота» здесь — скорее случайное созвучие. Основа фамилии — прозвище Пехот, которое могло возникнуть от диалектного слова «пехота» или «пехотина» — так в некоторых говорах называли мелкую, невзрачную рыбу, а также человека маленького роста или невысокого социального положения. В словаре В. Даля «пехотина» — это ещё и «мелочь, дрянь, сор», что усиливает пренебрежительный оттенок прозвища.

Суффикс -ов в фамилии Пехотов стандартен для русской патронимической модели: он указывает на принадлежность («чей?»), то есть Пехотов — сын или потомок Пехота. Мужская форма на -ов перешла в женскую Пехотова по грамматическому роду, без изменения смысла. Само прозвище Пехот, вероятно, давали человеку невидному, щуплому или же тому, кто занимался мелкой, ничтожной работой — например, подёнщику, батраку. В этом смысле фамилия Пехотова — «маленького человека», без военного подтекста.

Встречаемость фамилии невысокая. По открытым данным, Пехотовы и Пехотовы чаще фиксируются в центральных и южных регионах России, особенно в Воронежской и Липецкой областях, где диалектное слово «пехота» в значении «мелкая рыба» было в ходу. Это подтверждает бытовое, а не служилое происхождение фамилии. Если бы предок был пехотинцем, фамилия скорее звучала бы как Пехотинец или Пехотников — такие единичные примеры есть, но они редки.

Однокоренные фамилии — Пехоткин, Пехотников, Пехотинин — все они образованы от той же основы и несут тот же смысл: нечто мелкое, незначительное. В отличие от фамилий вроде Солдатов или Стрельцов, где связь с военной службой прямая, Пехотова — пример того, как внешнее сходство со словом обманывает, а истинный корень лежит в народной речи и бытовых прозвищах.