Фамилия Полетиков — редкий случай в русской ономастике, где основа уходит не в профессию или внешность, а в глагол со значением «спешить, торопиться». В её центре — слово «полететь» или «полётывать» (то есть быстро бегать, носиться). Человек, получивший прозвище Полетик, вероятно, был непоседой, суетливым или, наоборот, слишком расторопным в делах. Суффикс -ик в данном случае — уменьшительно-ласкательный или характеризующий: так могли назвать не просто «летуна», а «маленького летуна», ребёнка с живым характером.

Словообразовательная модель проста: прозвище Полетик → притяжательное прилагательное Полетиков («чей?» → «сын Полетика»). Фамилия относится к типично русскому типу на -ов, который закрепился в XVI–XVII веках в основном за крестьянами и посадскими людьми. Дворянских родов с такой фамилией в исторических источниках не встречается — скорее всего, Полетиковы были вольными или крепостными крестьянами центральной России.

Интересно, что фамилия почти не имеет географического «ядра». В отличие от Полетаевых или Полетеевых, которые концентрируются на юге и в Поволжье, Полетиковы встречаются рассеянно: от Архангельской губернии до Сибири. Это говорит о том, что прозвище давали не по местному диалекту, а по индивидуальной черте характера — и такие прозвища могли возникнуть независимо в разных регионах.

Ударение в фамилии — на второй слог: Поле́тиков. Вариант с ударением на третий слог (Полети́ков) встречается реже и может быть следствием поздней акцентологической путаницы. В дореволюционных метрических книгах иногда писали «Полетиковъ» через «ять» в корне — «Полѣтиковъ», что подтверждает связь с глаголом «полетѣть» (лететь), а не, скажем, с «полёт» (как у птиц).

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, Полетиков стоит ближе к Полетаеву (от «полетать» — то же значение, но другой суффикс), чем к Полётову (от «полёт» — более книжное, позднее образование). В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» эта фамилия не упоминается, что подтверждает её редкость — даже в сводных ономастических трудах она остаётся на периферии.