Фамилия Пятигора напрямую связана с прозвищем, которое давали человеку, приехавшему с Кавказских Минеральных Вод. В основе лежит тюркское название местности Биш-даг — «пять гор». Так арабский путешественник Ибн Батута в 1334 году описал район нынешнего Пятигорска, упомянув источник горячей воды. Позже эти места стали называть Пятигорьем, а выходца оттуда — Пятигорой.

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная: прозвище Пятигора превратилось в фамилию без изменений, без типичных для русского языка суффиксов -ов или -ин. Такое «застывшее» прозвище в форме чистой основы встречается реже, чем привычные фамилии на -ов, и часто указывает на украинское или южнорусское происхождение рода. В украинской традиции фамилии без суффиксов (Ткач, Кобзарь, Пятигора) — обычное дело, поэтому предки носителей этой фамилии могли жить на землях Войска Запорожского или в слободских полках, куда переселенцы уходили от крепостного права.

Топоним Пятигорск в его современном виде — город-курорт в Ставропольском крае, но фамилия могла закрепиться за любым, кто жил в окрестностях пяти гор — Бештау, Машука и других вершин. Прозвище не всегда означало прямое происхождение из города: так могли назвать человека, долго служившего в тех краях, торговавшего там или вернувшегося домой после долгих скитаний. В казачьей среде такие «географические» прозвища приживались легко — они отличали человека по месту, где он побывал или откуда пришёл.

Ударение в фамилии обычно падает на последний слог — Пятигора́, что тоже сближает её с южнорусскими и украинскими говорами. В документах XIX века встречаются варианты написания Пятигор и Пятигора, но форма с конечным -а закрепилась как основная, поскольку совпала с названием местности.

Отдельного упоминания заслуживает связь фамилии с древним городом. Пятигорск считается одним из старейших поселений Кавказа: первое письменное свидетельство о здешних горах и горячих источниках относится к XIV веку, задолго до основания крепости Константиногорской в 1780 году. Так что фамилия Пятигора несёт в себе память о гораздо более древней истории, чем может показаться при первом взгляде.