Фамилия Пяточкина образована от прозвища Пяточка. Вопреки ожиданиям, её основа не обязательно связана с частью стопы. В русских говорах «пяточкой» называли не только пятку, но и небольшой клин земли, мыс, а также — в переносном смысле — низкорослого или последнего в семье ребёнка. Скорее всего, прозвище дали человеку невысокого роста или младшему сыну, которого в семье ласково называли «пяточкой» (как «последыша»). Менее вероятна, но возможна связь с ремеслом: на Русском Севере «пяточником» звали мастера, вставлявшего пятки в лапти, — тогда Пяточка мог быть сапожником или лапотником.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Пяточкина — дочь или жена Пяточки. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ на -а/-я. Встречается фамилия в центральных областях России и в Поволжье, реже — на юге. В документах XVII века упоминаются крестьяне Пяточкины из Рязанского уезда, что подтверждает её давнее бытование в среде земледельцев.

Стоит отличать Пяточкину от фамилии Пяткин: та происходит от имени Пятой (пятый ребёнок), а Пяточка — уменьшительно-ласкательная форма, а не порядковое числительное. Таким образом, предок современной Пяточкиной мог быть либо младшим в семье, либо человеком маленького роста, а возможно — умельцем, чинившим обувь.