Фамилия Верхатурова — женская форма мужской фамилии Верхатуров. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Верхатур. Словообразовательная модель проста: к основе на твёрдый согласный добавляется суффикс -ов, затем окончание -а. Это патронимическая фамилия, то есть она отвечает на вопрос «чей сын?» и буквально означает «потомок Верхатура».

Корень «верх» в русских фамилиях встречается часто, но в сочетании с элементом «атур» он редок и неочевиден. Наиболее правдоподобное объяснение — связь с географическим названием Верхотурье. Это старинный город на Урале, основанный в 1598 году, один из ключевых пунктов на пути в Сибирь. Житель Верхотурья в просторечии мог получить прозвище Верхатур (по аналогии с «москвич» — «москаль», но с усечением суффикса). Фамилия Верхатуров, таким образом, могла означать «выходец из Верхотурья» или «тот, кто родом из тех мест». Учитывая, что Верхотурье было важным торговым и административным центром, переселенцы оттуда разносили эту фамилию по Уралу и Сибири.

Вторая, менее вероятная версия, отталкивается от чисто прозвищного значения. «Верхатур» — человек, который «верхатурит», то есть делает что-то наспех, небрежно, «верхом» (в значении «кое-как»). В русских говорах слово «верхатурка» означало беспорядочную, торопливую работу. Однако эта гипотеза слабее: прозвище от глагола с редким суффиксом -атур маловероятно для XVI–XVII веков, когда формировалось большинство русских фамилий. Ономастические данные по фамилии скудны, но региональное ядро — Пермский край и Свердловская область — подтверждает первую, «уральскую» версию.

Фамилия недворянская, скорее всего, крестьянская или посадская. Суффикс -ов указывает на центральные и северные районы России, откуда шло заселение Урала. В написании встречается вариант Верхатуров (для мужчин) и Верхатурова (для женщин). Ударение в фамилии обычно падает на третий слог: ВерхатУрова.