Фамилия Валайкин образована от прозвища или мирского имени Валайка. В основе, скорее всего, лежит глагол «валать» — в русских говорах это означало «валять, катать, сбивать в комок» или «бросать, кидать». Прозвище Валайка мог получить человек, занятый валкой шерсти или валянием валенок — ремеслом, в котором шерсть сбивают (валяют) в плотную массу. Однако не менее вероятна и другая версия: в диалектах «валать» значило «медленно работать, копаться», и Валайкой могли назвать нерасторопного или неуклюжего человека.

Суффикс -ин указывает на типично русскую модель образования фамилий: так называли по отцу, чье имя или прозвище заканчивалось на -а/-я. Валайкин — буквально «сын Валайки». В отличие от более распространенных фамилий на -ов/-ев, патроним на -ин характерен для основ, оканчивающихся на гласный, и чаще встречался в северных и центральных областях России.

Стоит отметить, что фамилия редкая. Она не фиксируется в крупных дворянских родословных книгах и не упоминается в классических работах по ономастике, например, у Б. Унбегана или В. Никонова, как массовая. Это говорит о том, что фамилия Валайкин — преимущественно крестьянская или мещанская, возникшая на локальной территории, возможно, в одном из регионов, где бытовало слово «валать». Поиск по современным базам показывает единичные случаи в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает версию о связи с валяльным промыслом, распространенным именно там.

Ошибочно связывать фамилию с литовским корнем «valyti» (чистить) или с тюркскими словами — при отсутствии исторических миграций носителей это будет натяжкой. Намного правдоподобнее видеть в Валайкине потомка того самого валяльщика или просто прозванного за медлительность человека, чье прозвище закрепилось в документах XVII–XVIII веков.