Фамилия Валтыхова образована от прозвища Валтых. Его основа — диалектный глагол «валтать», то есть «лукавить, обманывать». Прозвище, скорее всего, отражало характер человека: так могли назвать хитрого, смекалистого, а возможно, и красноречивого мужчину, мастера рассказывать небылицы и невероятные истории. В русской ономастике фамилии на -ых/-их (в данном случае в женской форме — Валтыхова) характерны для северных и центральных областей России: такие фамилии указывают на принадлежность к целому роду, а не к одному человеку. Мужской вариант — Валты́хов — нередко встречается в архангельских и вологодских говорах, где и могла зародиться эта фамилия. В отличие от более распространённых фамилий на -ов/-ев, модель на -ых/-их реже подвергалась унификации, поэтому Валтыховы — пример фамилии, которая сохранила исходную грамматическую форму прозвища. Потомок человека по прозвищу Валтых со временем получил фамилию Валтыхова — и сегодня она хранит память о том, как на Руси метким словом могли закрепить за родом характерную черту предка.