Фамилия Полтористов — редкий пример, где основа не имя и не профессия, а числительное. В её основе лежит слово «полтора», но не в прямом счёте, а в прозвище. Человека могли прозвать Полтора или Полторист за какую-то характерную особенность: например, за высокий рост («полтора человека»), за необычную походку или за то, что он делал что-то «в полтора раза» быстрее или медленнее других. Модель образования проста: к прозвищу Полторист (с суффиксом -ист, который в прозвищах часто указывает на склонность к чему-либо) добавили типичный русский суффикс -ов, означающий принадлежность. Полтористов — буквально «сын Полториста».

Суффикс -ист в основе прозвища — деталь, которая выделяет эту фамилию среди множества «половинных» (Полунин, Полухин, Полушкин). Он придаёт прозвищу оттенок свойства или привычки. Полторист — это не просто «полтора», а «тот, кто ведёт себя как полтора» или «обладающий качеством полуторности». В говорах «полтористый» могло означать «неуклюжий», «нескладный» или, наоборот, «удалой» — точное значение утрачено, но прозвище явно было насмешливым или описательным.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным областям России. В документах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне и посадские люди с прозвищем Полтора, но фамилия Полтористов, скорее всего, оформилась позже, в XIX веке, когда прозвища стали закрепляться за целыми семьями. Встречается она редко — это не массовая фамилия, а локальная, возникшая в одном или нескольких сёлах.

Версия о связи с ремеслом (например, с изготовлением «полуторных» мер или товаров) маловероятна: для этого использовались бы суффиксы -щик или -ник, а не -ист. Так что самый прямой путь — от прозвища, данного за рост, повадку или внешность.