Фамилия Ялтуновская — редкий случай, когда географическая привязка почти наверняка первична, а суффикс указывает на дворянское или шляхетское происхождение. Основа фамилии — топоним Ялтуново (или Ялтуновка). Такие названия встречаются в Рязанской области: есть село Ялтуново в Шацком районе и деревня с тем же именем в Касимовском. Вероятнее всего, предок носителя фамилии был владельцем или уроженцем одного из этих сел, а суффикс -ский/-ская закрепил за ним статус «человека из Ялтунова».

Формант -ская типичен для фамилий польской и южнорусской знати, но в XIX веке его активно перенимали и выходцы из духовенства, и даже крестьяне, получавшие фамилии при переписях. В случае с Ялтуновской важно, что основа не содержит патронимического суффикса (-ович, -ин), а значит, фамилия образована не от имени отца, а от места. Это сужает круг возможных предков: скорее всего, это были однодворцы (государственные крестьяне, потомки служилых людей на южных рубежах) или мелкопоместные дворяне, владевшие землёй в Рязанской губернии.

Сам топоним Ялтуново, скорее всего, происходит от личного имени или прозвища Ялтун. В русских говорах «ялтун» могло означать болтуна, пустомелю (от «ялтать» — болтать, молоть вздор), но это лишь одна из версий. Возможно, в основе лежит тюркское имя Ялтун (от «ял» — грива, свет, блеск) — в рязанских землях, где издавна жили татары-мишари, такие заимствования не редкость. Точного ответа нет, но прозвищное происхождение правдоподобнее: в XVI–XVII веках прозвища часто давали по характеру, а потом они закреплялись за целым селением.

Фамилия остаётся редкой и локальной. Основная масса носителей до сих пор живёт в Рязанской области, реже — в соседних Тамбовской и Московской. В дореволюционных метрических книгах Ялтуновские встречаются преимущественно среди мещан и крестьян, что не противоречит версии о происхождении от однодворцев — со временем часть их потеряла дворянский статус и перешла в податные сословия.