Фамилия Уалиханова — женская форма фамилии Уалиханов, которая восходит к мужскому личному имени Уалихан. Это имя составное, тюркско-арабского происхождения: первая часть «Уали» (часто передаётся как «Вали») означает «святой», «друг Аллаха» или «правитель» (от арабского «вали» — приближённый, покровитель), а вторая часть «хан» — традиционный тюркский титул верховного правителя, князя. Таким образом, имя Уалихан можно перевести как «святой правитель» или «хан-святой», что подчёркивало одновременно и религиозный, и аристократический статус носителя.

Фамилия образована по русской модели с патронимическим суффиксом -ов: к основе Уалихан прибавили -ов, получив Уалиханов. Это типичная для XIX века практика, когда представители казахской знати, получая российское подданство или поступая на государственную службу, русифицировали свои имена с помощью таких суффиксов. Фамилия Уалиханов (и её женская форма) — одна из самых известных в казахской истории: её прославил Чокан Валиханов (полное имя — Мухаммед-Ханафия, но в документах он значился как Чокан Чингисович Валиханов), выдающийся казахский учёный, историк, этнограф и путешественник XIX века. Его отца звали Чингис Уалиханов, и фамилия закрепилась за потомками султанов Среднего жуза.

Географически фамилия Уалиханова почти полностью сосредоточена в Казахстане и среди казахской диаспоры. В России она редка и встречается в основном в регионах, граничащих с Казахстаном, — в Оренбургской, Астраханской областях. Суффикс -ов указывает на то, что предки носительницы фамилии были либо потомками султанов (чингизидов), либо состояли на русской службе и получили фамилию по отцу. В отличие от более поздних советских фамилий на -улы/-кызы, форма Уалиханова — маркер дворянского или чиновничьего происхождения в дореволюционный период.

Интересная деталь: в казахском языке имя Уалихан произносится с ударением на первый слог (У́алихан), но в русском языке фамилия часто получает ударение на предпоследний слог — Уалиха́нова, по аналогии с другими фамилиями на -анов. Написание через «У» (а не «В») — это более точная передача казахской фонетики, хотя в старых документах (вплоть до середины XX века) встречался вариант «Валиханов».