Фамилия Топтыгов — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а звукоподражательное прозвище, связанное с походкой. В русских говорах «топтыга» — это неуклюжий, тяжело ступающий человек, тот, кто топает. Слово родственно глаголу «топтать», и в старину его могли дать либо косолапому мужчине, либо ребёнку, который только начинал ходить и делал это шумно и неловко. Но есть и другая, более конкретная версия: «топтыгой» в некоторых областях называли медведя — отсюда знакомая всем сказочная кличка «Михайло Топтыгин». В таком случае прозвище мог получить человек, напоминавший медведя внешностью или повадками: крупный, грузный, немного неуклюжий.

Фамилия образована по самой распространённой русской модели — от основы на -а с помощью суффикса -ов. Сначала было прозвище Топтыга, затем появилось притяжательное прилагательное «Топтыгов сын», а со временем оно закрепилось как фамилия. Интересно, что суффикс -ов здесь стоит не после твёрдого согласного, как обычно, а после мягкого [г’], что для русской ономастики нехарактерно — чаще встречаются формы Топтыгин (от Топтыга). Фамилия Топтыгов, вероятно, возникла под влиянием местного говора, где окончание -ов вытеснило более логичное -ин, или же изначальная форма прозвища звучала как Топтыг, а не Топтыга.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным регионам России. В документах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне и посадские люди с прозвищем Топтыга, но фамилия Топтыгов фиксируется позже и нечастотна. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» упоминается только форма Топтыгин, что подтверждает редкость варианта на -ов. Носители фамилии, судя по разрозненным данным, были преимущественно крестьянами или мещанами — фамилия не дворянская и не купеческая, её носители не попадали в родословные книги.

Таким образом, Топтыгов — это «медвежья» фамилия в прямом или переносном смысле. Предок её обладателя получил прозвище за тяжёлую поступь или за сходство с лесным хозяином. Спор между версиями «неуклюжий человек» и «медведь» решается в пользу второй: слишком уж устойчива фольклорная связь слова «топтыга» с медведем, чтобы её игнорировать.