Фамилия Пыхтенкова — женская форма фамилии Пыхтенков, и её разбор стоит начать с необычного корня. В основе лежит слово «пыхтеть» — издавать прерывистое дыхание, тяжело дышать, пыхтеть. В русских говорах «пыхтень» или «пыхтун» могли прозвать человека, который заметно пыхтит при работе, ходьбе или от одышки. Прозвище было не обидным, а скорее описательным, как и многие бытовые прозвища на Руси. Иногда так называли медлительного, тяжеловатого в движениях человека, чьи усилия сопровождались характерным звуком.

Суффикс -енк- в фамилии Пыхтенков (а значит, и в Пыхтенкова) указывает на восточноукраинское или южнорусское происхождение. В отличие от стандартных русских -ов/-ев или -ин, фамилии на -енко (в мужском роде Пыхтенко) характерны для Украины, а форма Пыхтенков — результат обрусения: к украинской основе Пыхтенко добавили русский суффикс -ов. Такое смешение моделей часто встречается в фамилиях переселенцев из Малороссии в центральные и южные губернии России в XVII-XIX веках.

Есть и вторая, менее распространённая версия. В некоторых говорах «пыхта» означала нечто надутое, пухлое, а «пыхтень» — заносчивого, важного человека. Если предок получил такое прозвище за горделивую осанку или привычку надувать щёки, фамилия могла нести оттенок ироничной характеристики. Но эта гипотеза уступает первой по частотности: в ономастических словарях (например, у Б. Унбегауна) примеры с корнем «пых-» связывают именно с физическим действием, а не с характером.

Фамилия редкая. По базам данных переписей, Пыхтенковы встречаются в Ростовской области, на Кубани и в Ставрополье — регионах, куда активно переселялись украинские крестьяне. Встречается и вариант Пыхтиенков, где суффикс -иенк- сохраняет более архаичную украинскую огласовку. Так что носители фамилии Пыхтенкова — потомки либо человека с заметной манерой дышать, либо переселенца, чью фамилию адаптировали под русское произношение.