Фамилия Почтовалов — редкий пример того, как русская фамилия образована не от названия профессии, а от места службы её носителя. В её основе лежит слово «почта» — не в современном значении «почтовое отделение», а в историческом смысле «почтовая станция» или «почтовый двор», где меняли лошадей и передавали корреспонденцию. Человек, работавший на такой станции, мог получить прозвище Почтовал — от «почта» и глагола «валить» (в значении «работать», «управлять»). В говорах «валить» означало «делать что-либо в большом объёме» или «справляться с делом», так что прозвище могло относиться к ямщику, смотрителю или работнику, который «валил почту» — возил или разбирал её.

Суффикс -ов указывает на стандартную модель образования русских фамилий: Почтовалов — сын Почтовала. Такая фамилия не могла возникнуть в крестьянской среде, где почтовая служба была редкостью. Скорее всего, предки относились к ямщицкому сословию или к служилым людям, которые обеспечивали работу почтовых трактов — особенно в центральных губерниях России, где проходили крупные дороги (Владимирский тракт, Московско-Петербургский тракт). Фамилия географически привязана к регионам с развитой ямской гоньбой: возможны корни в Тверской, Новгородской или Ярославской губерниях.

В ономастике фамилия Почтовалов стоит особняком. Словарь Б. Унбегауна не фиксирует её, что подтверждает редкость. Однокоренные фамилии — Почтов, Почтовый — встречаются чаще, но Почтовалов выделяется суффиксом -ал, который в прозвищах передавал оттенок действия или свойства (сравните: «зубрила» — зубрилов, «качала» — качалов). То есть прозвище Почтовал могло означать не просто «почтовый служащий», а «тот, кто постоянно возится с почтой» или даже «почтовый воротила» — человек, заправлявший делами на станции. Альтернативная версия, что основа связана с глаголом «почтовать» (устаревшее «уважать», «почитать»), маловероятна: тогда фамилия звучала бы как Почиталов или Почтилов.

Фамилия не получила широкого распространения, поэтому в истории она почти не заметна. Известных носителей нет, и в дореволюционных справочниках она попадается редко. Это типичная «фамилия одного села»: её могли носить несколько семей в одном уезде, где стояла почтовая станция. Сегодня Почтоваловы встречаются единично, в основном в Центральной России и на Урале — следствие миграций XIX века, когда ямщики осваивали новые земли.