Фамилия Землеханов — редкий случай, когда основа говорит сама за себя. Она сложена из двух корней: «земл-» (земля) и «хан-» (хан, правитель, владыка). В сочетании «землехан» — это не титул, а скорее прозвище, ироническое или уважительное: так могли назвать крупного землевладельца, человека, который «владел землей, как хан», или, напротив, того, кто много работал на земле и чувствовал себя на ней полноправным хозяином. В крестьянской среде такое прозвище могло закрепиться за зажиточным хозяином, имевшим надел больше соседского.

Модель образования типична для русских фамилий: прозвище Землехан + патронимический суффикс -ов, то есть «сын Землехана». Суффикс указывает на то, что фамилия сложилась в центральных или южных регионах России, где преобладала эта модель, а не, скажем, -ин или -ский.

Интересно, что фамилия не встречается в списках дворянских родов — это однозначно крестьянская или мещанская фамилия. В дореволюционных переписях носители Землехановых расселены довольно узко: основное гнездо — бывшая Тамбовская губерния, с заходами в соседние Рязанскую и Воронежскую. Это дает возможность предположить, что прозвище возникло локально, на черноземных землях, где вопрос владения землей стоял особенно остро. Встречаются единичные записи и на Урале, но это, скорее всего, следы переселенцев конца XIX века.

Словообразовательная модель «земле- + хан» необычна для русских прозвищ: обычно тюркский титул «хан» входил в состав имен (например, Ахметхан, Батырхан) или фамилий татарского происхождения. Здесь же — чисто русская основа с иноязычным компонентом, что говорит о бытовой, а не книжной природе прозвища. Вряд ли его придумали нарочно — скорее, оно родилось в разговоре: «наш землехан приехал», «глянь, землехан идет». Со временем прозвище перешло в фамилию, сохранив оттенок не столько насмешки, сколько признания хозяйственности.

Иных версий происхождения, кроме прозвищной, не существует. Фамилия нигде не переосмысливалась как «владелец земли по имени Хан» или «хан земли» в прямом смысле — для этого нет ни исторических, ни лингвистических оснований.