Фамилия Вальковая — редкий случай, когда женская форма фамилии закрепилась в качестве родового имени. В русской традиции фамилии на -ая типичны для южных и западных регионов, особенно для украинского и белорусского пограничья, а также для донского казачества. Здесь окончание -ая указывает на прилагательное, отвечающее на вопрос «чей?» или «какой?». Но в отличие от привычных дворянских фамилий вроде Толстая или Долгорукая, Вальковая — фамилия крестьянская или мещанская, образованная не от титула, а от прозвища или профессии.

Основа фамилии — корень «вальк-». Сразу напрашивается связь с глаголом «валять»: в русских говорах «вальком» называли человека, который занимался валянием войлока, шерсти или валенок. Это было распространённое ремесло в сёлах, особенно в северных и центральных губерниях. Вальщик, валяльщик — мастер, без которого в деревне не обходились. Прозвище Валёк или Валько давали такому умельцу, а его дети уже становились Вальковыми. Окончание -ая в женском роде могло закрепиться, если фамилия досталась вдове или если в документах записали жену по мужу: «Марья Вальковая» — и так пошло по наследству.

Есть и другая версия, менее очевидная. В некоторых диалектах «вальком» называли неуклюжего, медлительного человека, а также того, кто ходит вразвалку. Прозвище могло быть чисто бытовым, без связи с ремеслом. Но в ономастике более убедительной считается профессиональная версия, так как фамилии от названий занятий встречаются гораздо чаще, чем от описаний внешности или характера.

Интересно, что фамилия Вальковая не имеет отношения к слову «вал» (насыпь) или «вальковый» (сделанный из глины с соломой — саманный). Смешение возможно, но маловероятно: строительный термин «вальковый» встречается в южных говорах, однако фамилия от него образовывалась бы как Вальков (по мужу) или Валькова, а форма Вальковая для такого корня нетипична. Скорее всего, перед нами именно ремесленное прозвище, застывшее в женском роде из-за местной традиции или ошибки писаря.

В дореволюционных метрических книгах фамилия Вальковая встречается спорадически, преимущественно в Курской, Воронежской и Харьковской губерниях. Сейчас она редкая, но не исчезнувшая: её можно встретить у потомков переселенцев из этих регионов. Носитель фамилии может считать, что его предок был валяльщиком — мастером, превращавшим овечью шерсть в тёплые валенки, кошмы и войлок.