Фамилия Попутчиков — пример того, как русская фамилия может быть образована не от имени или профессии, а от отвлечённого понятия, которое в старину могло стать прозвищем. Основа здесь — слово «попутчик», то есть спутник в дороге, человек, идущий или едущий вместе по одному пути. В прямом смысле так могли назвать случайного дорожного товарища, с которым свела судьба в пути. Однако в переносном, бытовом значении «попутчиком» нередко называли человека покладистого, удобного в общении, того, кто «подлаживается» под компанию, не спорит и идёт на поводу. Именно такое прозвище — Попутчик — и легло в основу фамилии.

Модель образования проста и типична для центральной и северной России: к прозвищу на -чик добавили патронимический суффикс -ов, что буквально означает «сын Попутчика» или «из семьи Попутчика». Суффикс -чик в прозвищах часто имел уменьшительно-ласкательный или бытовой оттенок, но в данном случае он скорее указывал на конкретного человека с устойчивой характеристикой. Важно, что фамилия не происходит от слова «попутка» (попутный транспорт) — это более позднее советское понятие, которое не могло породить фамилию, сложившуюся в крестьянской среде не позднее XVII–XVIII веков.

В ономастике фамилия Попутчиков стоит в одном ряду с такими «дорожными» фамилиями, как Дорожкин, Путев, Путников. Но, в отличие от них, у Попутчикова ярче выражен социальный оттенок: прозвище давалось не столько по роду занятий (ямщик, извозчик), сколько по черте характера или обстоятельству — например, человеку, которого приютили или с которым случайно свела дорога. В старинных писцовых книгах и ревизских сказках фамилия встречается редко, что говорит о её локальном бытовании: скорее всего, она возникла в одной или нескольких соседних волостях и не получила массового распространения.

Географически Попутчиковы тяготеют к Поволжью и Уралу. В переписях XIX века носители фамилии фиксировались в Пермской и Вятской губерниях, а также среди казачества Оренбургской губернии. Это объяснимо: именно в этих краях было много трактов, переселенцев и случайных людей, для которых прозвище «попутчик» было естественным. Дворянского рода с такой фамилией не существовало — это стопроцентно крестьянская или мещанская фамилия, без вариантов написания через «а» (Попутчаков) или с двойной «т», которые не зафиксированы в исторических документах.