Фамилия Винтайкина — женская форма фамилии Винтайкин, и её происхождение напрямую связано с мужским прозвищем Винтайка. В основе лежит слово «винтайка» — диалектное название винтовки или, реже, винта (механизма). В XIX веке в ряде русских говоров, особенно на Урале и в Сибири, «винтайкой» называли нарезное ружьё, в отличие от гладкоствольного. Прозвище Винтайка мог получить либо меткий стрелок, либо оружейник, либо человек, обладавший такой винтовкой как редкостью для крестьянского быта — владение нарезным оружием выделяло его среди соседей.

Суффикс -ин в фамилии Винтайкин указывает на принадлежность: «чей?» — сын Винтайки. Это типичная модель для русских фамилий, образованных от прозвищ, оканчивающихся на -а, -я. Винтайкины — потомки человека по прозвищу Винтайка. Фамилия редкая, и её география бытования, судя по архивным данным, в основном привязана к регионам, где было развито охотничье дело или горнозаводская промышленность, — Пермская, Вятская, Оренбургская губернии.

Стоит отдельно сказать о возможной, но менее вероятной версии от слова «винт» в значении «юла, непоседа». В некоторых говорах «винтом» называли вертлявого человека, а «винтайка» могла быть уменьшительной формой такого прозвища. Однако охотничий контекст выглядит весомее: слово «винтайка» в значении «винтовка» зафиксировано в словарях русских говоров и имело чёткую привязку к реалиям XIX века, тогда как переносное значение «винт» в форме «винтайка» почти не встречается.

Встречаются варианты написания Винтайкина и Винтайкина, но первый — с буквой «й» — закрепился как литературный. Фамилия недворянская, скорее всего, крестьянская или мещанская, что подтверждается её суффиксом и прозвищной природой.