Фамилия Талпаков — один из тех случаев, когда за привычным русским суффиксом -ов скрывается нерусская, скорее всего тюркская, основа. Суффикс -ов указывает на типичную модель образования русских фамилий: «чей?» — сын или потомок Талпака. Значит, ключ к происхождению — в прозвище или имени Талпак.

Самая вероятная версия связывает фамилию с тюркским словом «талпак» (или «талпак» в диалектах), которое означает «плоский», «приплюснутый», «широкий». В тюркских языках это слово могло относиться к форме головы, к широкоплечему человеку или даже к предмету одежды — плоской шапке. Прозвище Талпак могли дать человеку с заметной внешней особенностью: например, с широким лицом, приплюснутым носом или коренастой фигурой. В ономастике такие прозвища по внешнему виду — один из самых распространенных источников фамилий, и эта версия выглядит логичной и прямой.

Менее популярная, но возможная гипотеза — связь с калмыцким или монгольским «талпах» (разбрасывать, рассеивать). В этом случае прозвище могло относиться к характеру или роду занятий: человек, который «разбрасывает» что-то (например, зерно при севе или товар на базаре). Однако эта версия слабее, потому что глагольные основы в прозвищах встречаются реже, чем описательные прилагательные. К тому же, форма «Талпак» как имя или прозвище фиксируется в документах XVII–XVIII веков среди служилых татар и башкир, что подтверждает первую версию.

Географически фамилия Талпаков тяготеет к регионам, где исторически жили тюркские народы, в первую очередь к Поволжью и Приуралью. Много Талпаковых среди татар, башкир, а также в Оренбургской и Челябинской областях. Это косвенно указывает на то, что предки носителя фамилии могли быть выходцами из тюркской среды, принявшими православие (или уже давно жившими в русскоязычном окружении). В русском контексте фамилия оформлялась стандартно: к основе Талпак добавляли патронимический суффикс -ов, и она становилась «русской» по форме, но сохраняла память о тюркском корне.

Встречаются варианты написания Талпаков и Толпаков — это результат аканья (произношения «а» вместо «о» в безударной позиции), характерного для южнорусских и среднерусских говоров. В документах XIX века можно найти обе формы, но современная орфография закрепила вариант через «а». Таким образом, фамилия Талпаков — это типичный пример того, как тюркское прозвище по внешнему признаку органично вошло в русскую фамильную систему, не потеряв своей первоначальной выразительности.