Фамилия Полтарокова — женская форма, а мужская — Полтароков. В её основе лежит прозвище или неканоническое имя Полтарок. Разобрать это слово непросто: на первый взгляд оно напоминает числительное «полтора» (половина второго), но суффикс -ок указывает на уменьшительную или прозвищную форму. Скорее всего, Полтарок — это человек, которого в детстве или за какой-то особенностью прозвали «Полтораком», то есть «половинчатым», «неполным», или же так называли младшего сына, который родился «в полтора года» после предыдущего ребёнка — в деревнях такие случаи фиксировали прозвищами. Менее вероятна, но возможна связь с украинским или южнорусским диалектным словом «полтарок» — так могли называть небольшой предмет, например, полутораведерную бочку, или же человека низкого роста («полтора метра»).

Модель образования типична для русских фамилий: основа на -ок (Полтарок) + патронимический суффикс -ов, что буквально означает «сын Полтарока». Фамилия редкая, географически тяготеет к южнорусским областям — Курской, Воронежской, Ростовской, где диалекты сохраняют формы вроде «полтара» вместо «полтора». Встречается также вариант Полтораков — он более прозрачен по смыслу и мог возникнуть параллельно. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) Полтароков не упоминается, но однокоренные Полторацкий и Полтараков известны: первый связан с украинским топонимом Полтараки, второй — с тем же прозвищем. Сословная принадлежность предков Полтароковых, скорее всего, крестьянская или мещанская: фамилии на -ов от прозвищ с числительными обычно давали простым людям, а не дворянам.