Фамилия Пучеглазов — редкий пример русской фамилии, образованной от прозвища, которое не скрывает, а, наоборот, подчёркивает яркую внешнюю черту. В её основе лежит прилагательное «пучеглазый» — тот, у кого выпуклые, навыкате глаза. Такое прозвище давали человеку с выразительной внешностью, причём без обязательной негативной окраски: в крестьянской среде меткие уличные имена не считались обидными, а служили опознавательным знаком.

Модель образования типична для русских фамилий XIX века: к основе на -ый добавили суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей сын?» — Пучеглазов). Интересно, что в говорах слово «пучеглазый» могло относиться не только к человеку, но и к рыбе (например, к бычку с большими глазами), что делает возможной и вторую, менее вероятную версию: прозвище рыбака или торговца рыбой.

Фамилия редкая и географически не привязана к одной области. В дореволюционных списках она встречается в южнорусских и центральных губерниях — там, где в диалектах сохранялась форма «пучить» (выпячивать, топырить). В отличие от более распространённых «глазастых» фамилий (Глазков, Глазатов), Пучеглазов сохранила именно глагольный оттенок — не просто «глазастый», а «тот, кто пучит глаза», что могло быть ироничным прозвищем для удивлённого или любопытного человека.

С точки зрения социальной истории, носители фамилии почти наверняка были крестьянами или мещанами: дворянские фамилии редко образовывались от столь прямолинейных прозвищ. В современной России Пучеглазовых мало, и фамилия не входит ни в один из списков распространённых. Это типичный случай, когда прозвище, данное одному человеку четыре-пять поколений назад, стало официальным родовым именем, не потеряв своей выразительности.