Фамилия Вахламов, при первом взгляде, кажется связанной с диалектным словом «вахлак» (неотёсанный, грубый человек), но в действительности её корень — в церковном календаре. Основа здесь не прозвище, а имя Вахлам — одна из народных переработок крестильного имени Варфоломей.

Цепочка трансформации проста: длинное и неудобное для повседневной речи Варфоломей в русской среде сократили до Вахрамей, затем до Вахрам, а потом и до Вахлам. Греческое происхождение имени (от арамейского «Бар-Телеми») даёт ему значение «сын вспаханной земли» или «сын полей» — образ, связанный с земледелием, а не с грубостью нрава. Покровителем имени считается апостол Варфоломей, один из двенадцати ближайших учеников Христа.

Модель образования фамилии стандартна для русской ономастики: суффикс -ов присоединился к основе Вахлам, указав на принадлежность потомку человека с таким именем. Сын Вахлама становился Вахламовым. Такая же модель работает в фамилиях Вахрамеев, Варфоломеев — все они восходят к одному источнику, но Вахламов прошёл самый короткий путь фонетического сжатия.

Если сравнить с однокоренными вариантами, то Вахламов — не самая частая форма. Вахрамеев встречается чаще, особенно в северных и волжских регионах, где имя Вахрамей было популярно в XVI–XVII веках. Вахламов же мог закрепиться в местностях, где диалектная речь «съедала» лишние слоги активнее. Географически фамилия встречается разрозненно, без ярко выраженного «гнезда», что типично для фамилий, образованных от личных имён, а не от названий профессий или мест.

Таким образом, предок современных Вахламовых, скорее всего, был просто Вахламом — человеком, которого в быту звали сокращённо от Варфоломея. Никакой связи с «вахлаками» в смысле невежества его имя не имело, хотя народная этимология могла позже сблизить эти слова.