Фамилия Пухачев чаще всего образована от прозвища Пухач, и, судя по суффиксу -ев, принадлежит к древнейшей и самой распространенной модели русских фамилий — патрониму (отчество от прозвища отца). Прозвище Пухач в разных говорах имело несколько значений, и чтобы понять, кем был предок, нужно разобрать самые вероятные из них.

Самое прямое значение — «тот, кто пухает», то есть издает глухой, мягкий звук, похожий на пыхтение или вздох. В северных и сибирских говорах «пухачом» называли филина или сову за характерное уханье. В этом случае прозвище могли дать человеку с низким, глуховатым голосом или тому, кто, по наблюдениям, напоминал эту птицу повадками — например, вел ночной образ жизни или был нелюдимым.

Второе, не менее распространенное значение связано с ремеслом. В диалектах «пухач» — это инструмент для взбивания пуха или шерсти, а также сам мастер, который этим занимался. Предок Пухачев мог быть скорняком, пуховщиком или работал с пухом и пером — например, набивал подушки и перины. Учитывая, что в XIX веке этот промысел был широко распространен в центральных и южных губерниях, версия с ремеслом выглядит очень правдоподобной.

Иногда фамилию связывают с основой «пух» в переносном смысле — так могли прозвать рыхлого, полного человека, «пухлого». Однако это значение менее вероятно: в русской ономастике для обозначения полноты чаще использовали другие корни (Толстой, Пышкин, Караваев), а «пухач» в этом качестве почти не встречается.

Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа прозвища оканчивалась на мягкий согласный или шипящий (Пухач → Пухачев). Это типично для южнорусских и западнорусских говоров, где фамилии на -ев особенно часты. Географически Пухачевы встречаются по всей России, но заметное скопление носителей фиксируется в Пензенской, Тамбовской и Воронежской областях — как раз в зоне бытования слова «пухач» в значении «ремесленник по пуху».

Встречается также версия, что фамилия могла возникнуть от канонического имени Пух (редкая форма от Пухей или Пухослав), но это скорее исключение: в русской традиции прозвища, а не крестильные имена, давали основную массу фамилий. Таким образом, Пухачев — это либо «сын того, кто ухал, как филин», либо, что вероятнее, «сын мастера по пуху и перу».