Фамилия Тухватова — женская форма фамилии Тухватов, и в ней сразу видна восточная основа. Корень здесь — тюркское или арабо-тюркское личное имя Тухват (Тухфат, Тухфет), которое восходит к арабскому «тухфа» — «подарок», «дар». В мусульманской традиции это имя часто давали как благопожелательное: «дитя как дар Всевышнего». Суффикс -ов присоединили по русской модели, когда в XIX–XX веках фамилии у татар, башкир и других народов Поволжья и Урала оформляли по образцу русских отчеств.

Интересная деталь: фамилия Тухватов (и её женская форма) почти не встречается в центральной России, но довольно распространена в Татарстане, Башкортостане и Челябинской области. Это говорит о том, что предки носителей фамилии, скорее всего, были татарами или башкирами, которые после принятия православия или при переписи населения получили фамилию по имени отца. Впрочем, не исключён и вариант, что фамилия осталась у мусульманских семей, которые не меняли веру, но русская администрация всё равно записала их по отчеству с окончанием -ов.

Словообразовательная модель проста: личное имя Тухват + патронимический суффикс -ов. Более редкий вариант — Тухватов/Тухватова с сохранением твёрдого «т» на конце, в отличие от фамилий Тухфатуллин или Тухватуллин, где добавлен арабский компонент «улла» (Бог). Так что Тухватова — это «дочь Тухвата», то есть семья, где предка звали Тухватом. Никаких альтернативных версий, вроде связи с русским словом «тухлый», серьёзные ономасты не рассматривают: это ложная этимология, основанная на случайном звуковом сходстве.

Если смотреть на социальный контекст, то в XIX веке носители фамилии Тухватовы были в основном крестьянами и мещанами из Казанской и Уфимской губерний. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — она оставалась «простонародной», что типично для фамилий, образованных от мусульманских имён в русской записи.