Фамилия Пигальцов образована от прозвища Пигалец. В русских говорах пигалицей или пигальцей называют небольшую птицу из семейства ржанковых — чибиса. Такое прозвище мог получить невысокий, подвижный человек с пронзительным голосом или даже суетливый, похожий на эту крикливую птицу. В основе фамилии — уменьшительная форма «пигалец»: суффикс -ец придаёт слову оттенок уменьшительности, а затем фамилию оформил стандартный патронимический суффикс -ов, означающий принадлежность («сын Пигальца»). Модель образования типична для русских фамилий XVI–XVII веков.

Менее вероятная версия связывает прозвище с диалектным глаголом «пигать» — пищать, издавать тонкий звук. Но слово «пигалица» как название птицы распространено шире и встречается в говорах от Новгородчины до Сибири, так что орнитологическое происхождение выглядит убедительнее.

По сословной принадлежности Пигальцовы, скорее всего, крестьяне или посадские люди. Фамилия не встречается в дворянских родословных книгах, а её ареал — центральные и северные губернии России: Вологодская, Костромская, Вятская. В XIX веке носители фамилии записаны среди государственных крестьян и мещан. В современной России фамилия редкая, сконцентрирована в основном в Кировской и Нижегородской областях.

Стоит обратить внимание на написание: в старых документах возможны варианты Пигальцов и Пигальцев (с чередованием суффиксов -ов и -ев). Но форма через «о» — основная, её фиксируют и словари русских фамилий, например справочник Б. Унбегауна, где фамилия упомянута в ряду образований от названий птиц.