Фамилия Валерман — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Чтобы разобраться, нужно смотреть на формант «ман», который в русских фамилиях встречается нечасто и почти всегда указывает на нерусское, чаще всего немецкое или еврейское, происхождение.

Самый прямой путь — считать фамилию Валерман искусственной или адаптированной. В немецком языке есть фамилия Walermann, образованная от личного имени Walter (Вальтер) и компонента «mann» — человек. В таком случае Валерман — это русифицированная форма Walermann, где корень сократился до «Валер». Однако есть и другая версия: фамилия могла возникнуть от латинского имени Valerius (Валерий) через добавление того же «ман». В Российской империи в XVIII–XIX веках среди немецких колонистов и остзейских дворян было принято образовывать фамилии от имён с помощью суффикса «-ман», и Валерман мог попасть в эту модель.

Вторая, более спорная гипотеза, связывает фамилию с прозвищем. Если отбросить «ман», остаётся основа «валер». В русских говорах слово «валер» не зафиксировано, но в среде семинаристов было модно давать фамилии от латинских корней. Valerius переводится как «сильный, здоровый», и выпускник духовного училища мог получить фамилию Валерман как «латинизированную» версию — то есть «человек Валерий». Эта версия правдоподобна, но менее вероятна, так как для семинарских фамилий типичнее окончания «-ский» или «-ин».

Географически фамилия Валерман встречается в основном на юге России и в Поволжье, что косвенно подтверждает связь с немецкими колониями (например, в Саратовской или Самарской губерниях). В дореволюционных метрических книгах носители фамилии записаны как мещане или крестьяне, реже — как лютеране. Таким образом, предки человека с фамилией Валерман, скорее всего, были либо немецкими переселенцами, чью фамилию адаптировали на русский лад, либо выходцами из духовного сословия, получившими «учёную» фамилию по имени святого Валерия.