Фамилия Зарлыханов — редкий случай, когда основа не укладывается в привычные славянские прозвища или крестильные имена. Она явно тюркская, и, скорее всего, восходит к монгольскому или бурятскому слову «зарлиг» (или «зарлык»). В старомонгольском языке это слово означало «указ», «повеление», «высочайшее распоряжение», а также «судьба», «рок». Соответственно, прозвище Зарлыхан мог получить человек, имевший отношение к оглашению или исполнению ханских указов — глашатай, писарь, чиновник при ставке правителя. Либо, в более архаичном смысле, так могли называть человека, чья судьба казалась предопределённой свыше.

Суффикс «-ов» в конце фамилии — типичный русский патронимический формант, который «пришили» к тюркской основе при переходе в русскую документацию. В оригинале фамилия могла звучать как Зарлыхан, без окончания. Появление суффикса говорит о том, что носители фамилии попали в сферу влияния Российской империи, где требовалось оформлять фамилии по русскому образцу. Это произошло в XIX — начале XX века, особенно во время массового крещения бурят и других народов Сибири.

Географически фамилия Зарлыханов привязана к Бурятии, Забайкалью и, возможно, к Монголии. Встречается она и у калмыков, что неудивительно: корень «зарлиг» общий для монгольской языковой группы. Социальный слой предков — не крестьяне-землепашцы, а скорее скотоводы-кочевники, но с явной примесью служилого элемента. Если верна версия с «указом», то предок мог быть человеком грамотным и приближённым к власти, что для кочевых обществ было редкостью и ценилось высоко.

Ударение в фамилии, судя по законам русского языка, падает на второй слог: Зарлы́ханов. В бурятском произношении ударение могло быть на первом слоге, но в русской среде оно сместилось. Ошибочное написание через «а» во втором слоге (Зарлаханов) встречается, но корень «зарлиг» подсказывает правильный вариант — через «ы».

В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) Зарлыханов не упоминается — это узкорегиональная фамилия, не попавшая в общероссийский ономастикон. Но именно это и делает её ценной для истории малых народов: по ней можно проследить, как монгольское административное слово превратилось в русскую фамилию, сохранив память о степных чиновниках и их указах.