Фамилия Потылчекова образована от прозвища Потылчек, и в её основе лежит старинное слово «потылица» или «потыла», что означало «затылок». Разбирая словообразовательную модель, видим характерный для русских фамилий суффикс -ов-, который присоединялся к основе прозвища и указывал на принадлежность роду: Потылчев — сын Потылчека, а форма Потылчекова — это традиционное «женское» прочтение той же фамилии, закрепившееся в документах. Само прозвище, в свою очередь, образовано с уменьшительным суффиксом -ек-, что придавало ему бытовой, неофициальный оттенок.

Прозвище Потылчек могло указывать на внешние особенности предка — так нередко называли человека с крутым, выдающимся затылком. Однако есть и другая, более глубокая версия. Слово «потыла», как и «затылок», восходит к корню «тыл», а потому Потылчеком могли прозвать воина из «затыльного войска» — то есть войска, находящегося в запасе, в арьергарде, «за тылом». В этом случае прозвище несло не столько описательный, сколько социальный или даже служебный оттенок, указывая на род занятий предка.

Третья версия связывает прозвище с местом жительства: Потылчеком могли называть жителя окраины села, того, кто селился «за тылом», на задворках. Такие прозвища по расположению двора были распространены в деревнях, где каждый знал, кто где живёт, и часто закреплялись за семьёй надолго.

Какая из версий правдоподобнее — сказать трудно, но все они укладываются в логику народной ономастики: прозвище давалось по самому заметному признаку, будь то внешность, служба или двор. Со временем Потылчек закрепилось за человеком как наиболее употребительное именование, а затем легло в основу фамилии. Передаваясь из поколения в поколение, фамилия Потылчекова по сей день хранит память о происхождении человека и о тех, кто первым получил это необычное прозвище.