Фамилия Пткалова — редкий случай в русской ономастике, и интересна она прежде всего своей необычной основой. Вопреки возможной догадке, корень здесь не «птк», а «пткл», что заставляет внимательнее присмотреться к словообразованию.

Скорее всего, в основе фамилии лежит прозвище или неканоническое имя Пткал. Такое имя могло возникнуть от древнерусского глагола «пъткати» — толкать, пихать, или от слова «пъткълъ» — толчок, тычок. В диалектах северо-западных и центральных областей России (Псковская, Новгородская, Тверская губернии) бытовали слова «пткать» (толкать, совать) и «пткнуть» (ударить). Человек с прозвищем Пткал — вероятно, резкий, порывистый в движениях, либо тот, кто занимался работой, требующей толкающих усилий (например, бурлак, грузчик, плотогон).

Суффикс -ов- со временем дал форму Пткалов (чей? — сын Пткала), а женский вариант Пткалова закрепился через замужество или наследование. Интересно, что фамилия могла возникнуть и от топонима: в тверских писцовых книгах XVI века упоминается деревня Пткалово, жители которой, скорее всего, и получили фамилию по названию места. Таким образом, Пткалова — либо «дочь толкача», либо «из Пткалова».

Сравнение с однокоренными фамилиями (Пткалов, Пткалёв, Пткалин) показывает, что вариант с суффиксом -ова — самый распространённый, но и он встречается настолько редко, что в современных телефонных справочниках и базах данных насчитываются буквально единицы носительниц. Фамилия не имеет отношения к птицам: буква «т» здесь не опечатка, а сохранившийся древний звук, который в литературном языке давно исчез (сравните: «пътица» → «птица»). В написании Пткалова этот архаичный элемент застыл, как в янтаре.