Фамилия Велихов образована от прозвища или имени Велих, которое восходит к древнерусскому слову «велий» — «великий, большой». В старину так могли назвать рослого, сильного человека либо того, кто занимал высокое положение в общине. Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов добавлялся к основе, указывая на принадлежность — «сын Велиха» или «из рода Велиха».

Слово «велий» в древнерусском языке имело широкий спектр значений: от физической величины до духовного величия. В берестяных грамотах и летописях встречаются имена Велец, Велик, Велиша — все они однокоренные. Прозвище Велих могло закрепиться за человеком не только из-за роста, но и из-за громкого голоса, авторитетного характера или даже заслуг перед общиной.

Стоит обратить внимание на редкость самой основы. В отличие от массовых фамилий на -ов от крестильных имён (Иванов, Петров), Велихов стоит в ряду фамилий от прозвищ с корнем вел-: Великов, Великанов, Велецкий. Сравнение показывает, что Велихов — одна из самых старых форм: суффикс -их в прозвище Велих указывает на краткую, почти ласкательную форму, характерную для дохристианских имён.

Географически фамилия тяготеет к северо-западным и центральным регионам России. В переписных книгах XVII века встречаются крестьяне и посадские люди с этой фамилией в Новгородской и Тверской губерниях. Социальный состав — в основном крестьянство и мещанство, хотя в XIX веке отдельные ветви поднялись до купечества и духовенства.

Фамилия не имеет отношения к еврейской фамилии Великовский или польской Wielichowski — это разные ономастические линии. Русский Велихов всегда писался через «е» и с одним «л», что подтверждается старыми метрическими книгами.