Прозвище Пелих, от которого пошла фамилия, восходит к слову «пелех» — в украинском языке так называют хохолок. Обычно так в народе окрестили человека с заметным вихром на голове или с каким-то иным выделяющимся украшением причёски. Скорее всего, прозвище содержало прямое указание на особенности внешнего вида предка, и это самая правдоподобная версия.

Любопытна судьба гласной в корне: исходное «е» в произношении и написании фамилии закрепилось как «и». Это не ошибка и не искажение, а результат исторических фонетических процессов, когда гласные в безударной позиции менялись под влиянием живого языка. Поэтому однокоренные фамилии могут писаться по-разному: Пелехов и Пелихов — по сути, варианты одного прозвища.

История прозвища прослеживается в письменных источниках как минимум с начала XVI века. В «Ономастиконе» С.Б. Веселовского записан Пелех Иван Кузьмич Александров — это одно из ранних упоминаний, позволяющих увидеть, что прозвище бытовало в среде служилых людей. Фамилия образовалась по обычной для русских фамилий модели: к основе Пелих добавили притяжательный суффикс -ов, который отвечал на вопрос «чей?». Первоначально Пелихов означало «сын Пелиха», «потомок Пелиха», и лишь со временем закрепилось как наследственное родовое имя.

Стоит обратить внимание, что модель с суффиксом -ов типична для центральной России и Поволжья, где фамилии такого типа массово складывались в XVI–XVII веках. Среди современных носителей фамилии преобладают потомки тех, кто носил прозвище Пелих, — вероятно, люди с характерной внешностью, которую подметили и закрепили в имени ещё несколько столетий назад.