Фамилия Полтапов — один из тех случаев, когда внешне знакомое слово обманчиво. На первый взгляд кажется, что в основе лежит географическое название «Полтава»: Полтавов, Полтапский, Полтапов — логичный ряд. Но лингвисты сходятся во мнении, что корень здесь не украинский, а древнерусский, и связан он с прозвищем.

Самая убедительная версия отталкивается от слова «полта» или «полть» — так в старину называли половину туши мяса, разрубленную вдоль хребта. В диалектах встречалось и «полтап» — возможно, искажённая форма того же корня. Прозвище Полтап или Полтапка могли дать мяснику, торговцу мясом или просто крупному, плотному человеку, которого в шутку сравнивали с разрубленной тушей. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Полтапов буквально значит «сын Полтапа» или «из рода Полтаповых».

Менее вероятна, но всё же возможна связь с календарным именем. В святцах есть имя Полиевкт (греч. «долгожданный»), в народном произношении оно превращалось в Полуект, Полухт, а на юге России — в Полтап. Если принять эту версию, фамилия оказывается отчеством от разговорной формы церковного имени. Однако такая трансформация редка, и большинство ономастов склоняются к «мясному» следу.

Интересно, что фамилия почти не встречается за пределами России. В отличие от «Полтавских», которые рассеяны по Украине и Беларуси, Полтаповы — преимущественно русская фамилия с очагами в центральных и южных областях. В XIX веке её фиксировали в Тамбовской, Воронежской и Курской губерниях — там, где было развито скотоводство и заготовка мяса впрок.

Написание через «а» во втором слоге — результат аканья: безударное «о» стали произносить как «а», а потом и писать. В дореволюционных метрических книгах можно встретить оба варианта: Полтапов и Полтопов, причём второй — более старый, отражающий исходный корень.