Фамилия Протруханов — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка было связано не с характером или внешностью, а с конкретным, не самым приятным действием. В её корне лежит глагол «протрухать» или «протрухнуть». В русских говорах это означало «протухнуть», «испортиться», «затхло пахнуть». Соответственно, Протруханом в народе могли прозвать человека, который не следил за свежестью продуктов, торговал несвежим товаром или просто неряшливо относился к хозяйству, из-за чего в доме появлялся запах гнили и плесени.

Модель образования фамилии проста и характерна для центральной России: основа «Протрухан» плюс патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («сын Протрухана»). Суффикс -ан здесь играет роль усилителя или носителя признака, как в словах «болван», «грубиян», «старикан». Это не уменьшительно-ласкательная форма, а скорее прозвищная, подчёркивающая постоянное качество человека.

В отличие от многих фамилий, где возможны две-три версии происхождения (от имени, от профессии, от прозвища), у Протрухановых альтернатив практически нет. Версия о связи с «трухой» (мелким сухим мусором) менее убедительна: глагол «протрухнуть» и существительное «труха» однокоренные, но прозвище Протрухан образовано именно от глагольной формы со значением «испортиться», а не от названия предмета.

Фамилия редкая и географически не разбросана. Основной ареал её бытования — южные и центральные области России, в частности Воронежская и Ростовская области, а также восток Украины. Это косвенно подтверждает, что прозвище возникло в среде крестьян и торговцев, где запах испорченных припасов был делом житейским, но давало повод для меткой клички.

Социальный состав носителей фамилии — почти исключительно крестьянство и мещанство. Дворянских родов Протрухановых не существовало, и в дореволюционных родословных книгах эта фамилия не встречается. В документах XVII–XIX веков Протрухановы фигурируют как однодворцы и государственные крестьяне, что также говорит о простонародном происхождении прозвища.