Фамилия Пелеханов образована от личного прозвища Пелехан, которое, в свою очередь, восходит к нарицательному «плехан». В старых говорах так называли человека с широкими, раздавшимися плечами — коренастого, крепкого сложения. Однако это лишь одна из версий, и она не единственная.

Согласно другому толкованию, в основе прозвища лежит прилагательное «пелесистый» — то есть «пегий, полосатый, чубарый или пестрый». В этом случае прозвище Пелехан указывало не на стать, а на внешность: на цвет волос, кожи или даже на особенности одежды. Слово «пелесый» в значении «пятнистый, с белыми отметинами» было широко распространено в северных и центральных русских говорах, поэтому обе трактовки имеют право на существование. Первая версия — от «плеха» (плечо) — выглядит более очевидной для неподготовленного читателя, но вторая, связанная с пестротой, не менее убедительна для диалектологов. В любом случае, прозвище подмечало конкретную, бросающуюся в глаза особенность человека — либо мощную фигуру, либо необычный окрас.

Фамилии Плеханов и Пелеханов — довольно старые. В словаре русского языка Н. Тупикова упоминаются холоп Гридя Плехан (1477 г.) и дьячок Плеханов (1495 г.). В «Ономастиконе» С.Б. Веселовского зафиксированы Плехан Матвей, крестьянин (1585 г., Арзамас), и Плеханов Андрей, крестьянин (1571 г., Новгород). Эти записи показывают, что прозвище бытовало в разных слоях общества — и среди холопов, и среди церковнослужителей, и среди крестьян.

Интересно, что написание через «е» (Пелеханов) — не ошибка и не позднейшее искажение. Оно отражает диалектное произношение: в ряде регионов безударное «е» после мягкого «п» звучало как «и» или «е», а на письме закреплялся вариант, близкий к живому произношению. Таким образом, Пелеханов и Плеханов — это не две разные фамилии, а фонетические варианты одного прозвищного имени, разошедшиеся по документам разных эпох и канцелярий. Потомок человека по прозвищу Пелехан со временем получал фамилию Пелеханов, и именно эта форма закрепилась в его роду.