Фамилия Залихов образована от мужского мусульманского имени Залих. В переводе с арабского оно означает «красноречивый» или «острый на язык». Есть и вторая версия: имя Залих может быть фонетическим вариантом более известного арабского имени Салих, которое значит «благочестивый», «добрый», «справедливый». Если принять эту версию, то фамилия Залихов оказывается в родстве с фамилиями Салихов, Салиховский и другими однокоренными.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования фамилий: так закреплялась принадлежность к роду. Буквально Залихов — «сын Залиха» или «из рода Залиха». Такая модель была особенно распространена в среде крещёных татар и других народов Поволжья, где арабские имена часто становились основой для русских по форме фамилий.

Географически фамилия встречается в Татарстане, Башкортостане, а также среди казанских и сибирских татар. Встречается и у русских, но реже — обычно в тех регионах, где исторически было сильное тюркское влияние. Сословная принадлежность носителей была разной: от крестьян до купцов и духовенства, но единой картины по всем ветвям рода нет.

В написании фамилии возможна путаница с похожими — Залихов и Залиховский. Вторая форма указывает на польский или украинский след и образована от топонима, тогда как Залихов — чисто патронимическая фамилия.