Фамилия Самыхова — женская форма фамилии Самыхов, и её разбор стоит начать с неочевидной, но ключевой детали: ударения. Если ударение падает на первый слог (Са́мыхов), перед нами редкая модель образования от прилагательного в родительном падеже множественного числа — «самых». Если на второй (Самы́хов), основа, скорее всего, связана с диалектным глаголом или прозвищем. В любом случае, фамилия явно нестоличная, с выраженным северным или сибирским отпечатком.

Самая вероятная версия отсылает к прозвищу «Самый» — так в северных говорах (Архангельская, Вологодская области) могли назвать человека, который во всём хотел быть первым, лучшим, «самым-самым». Такое именование давали либо задиристому и амбициозному парню, либо, наоборот, с иронией — тому, кто постоянно хвастался. В русской ономастике подобные прозвища от превосходной степени прилагательных встречаются, но редко, что делает фамилию Самыховых заметной на фоне массовых -ов и -ин.

Менее распространённая, но лингвистически возможная версия — происхождение от тюркского имени или прозвища «Самык» (сравните с татарским «самык» — «глуповатый, простоватый»). В таком случае фамилия могла возникнуть в среде служилых татар или в смешанных русско-тюркских регионах (Поволжье, Приуралье). Однако для этой гипотезы нет массовых подтверждений в переписях, и она уступает первой по вероятности.

Суффикс -ов указывает на классическую русскую патронимическую модель: Самыхов — сын Самыха (или Самого). Фамилия недворянская, скорее всего, крестьянская или мещанская, и её носители исторически концентрировались в северных и центральных губерниях России. Встречаемость фамилии невысока, что говорит о её локальном происхождении — возможно, от одного прозвища в конкретной деревне.

В написании фамилии иногда путают «о» и «а» на конце (Самыхова/Самыхово), но это результат склонения по падежам, а не вариант нормы.