Фамилия Ульяхов — редкий пример того, как имя-основа сохранила старую, почти забытую народную форму. В основе лежит имя Илья, но не в привычном книжном варианте, а в диалектном: Ульян. Это не имя Ульян (женское Ульяна), а просторечная переделка Ильи, зафиксированная в русских говорах. Отсюда отчество Ульях — сын Ульяна, а Ульяхов — его потомок.

Суффикс -ов указывает на типичную восточнославянскую модель образования фамилий из притяжательных прилагательных. Вопрос, почему не Ульянов, а Ульяхов, решается просто: в живой речи имя Ульян давало форму Ульях, как Илья — Ильях (сравните с фамилией Ильяхов, тоже существующей). Звук «х» возник, скорее всего, под влиянием украинской или южнорусской традиции, где чередование «н/х» в личных именах встречается часто (Михайло — Михей, Степан — Стех).

Географически фамилия тяготеет к регионам, где были сильны украинские и южнорусские говоры: Курская, Воронежская, Ростовская области, а также восток Украины. В переписных книгах XVII–XVIII веков можно встретить крестьян и казаков с именем Ульян, но сама фамилия Ульяхов в документах того периода попадается редко — это говорит о её сравнительно позднем закреплении, уже после отмены крепостного права, когда многие крестьяне получили официальные фамилии по отчеству.

Альтернативная версия — связь с тюркским словом «улья» (гнездо) или «улу» (великий) — маловероятна. Фонетически фамилия могла бы быть заимствована, но суффикс -ов и полное совпадение с русской моделью отчества делают тюркскую гипотезу натянутой. По сути, Ульяхов — это тот же Ильин, но с местным говором, сохранившимся в фамилии как в капсуле времени.