Фамилия Валюховы образована от имени или прозвища Валюха. В основе лежит краткая форма крестильного имени Валентин (от латинского valens — «здоровый, сильный»). Такие сокращения — Валюха, Валя, Валюша — в быту нередко вытесняли полное церковное имя. Однако у фамилии может быть и другая, более прозаичная ветвь происхождения. В северных и сибирских говорах «валюхой» называли лесоруба — человека, который валит лес. В таком случае фамилия указывала на ремесло: предок мог получить прозвище по занятию, а не по имени.

Фамилия оформлена типичным русским патронимическим суффиксом -ов, который присоединялся к основе на твёрдый согласный. Валюхов — буквально «сын Валюхи». Эта модель была самой распространённой в центральной России и Поволжье. Менее вероятна связь с топонимом: на карте нет заметных географических объектов с корнем «валюх-», поэтому бытовая или именная версия выглядит убедительнее.

В архивных записях фамилия встречается с XVII века. Например, в переписных книгах Вятского края упоминаются крестьяне Валюховы — это указывает на давнюю оседлость в северных уездах. В более поздних метрических книгах фамилия фиксируется также в Курской и Орловской губерниях, что говорит о миграции носителей на юг. Однозначно определить сословную принадлежность всех Валюховых сложно: среди них были и государственные крестьяне, и мещане, но дворянских родов с такой фамилией в «Бархатной книге» и других родословных сборниках нет.

Таким образом, фамилия Валюховы ведёт начало либо от имени Валентин в его народной форме, либо от прозвища лесоруба. Обе версии укладываются в рамки русской ономастики, а география бытования подтверждает, что фамилия не была локальной, а распространилась по нескольким регионам.