Фамилия Желтоногин — яркий пример так называемых «цветных» фамилий, образованных от прозвища, данного по внешнему признаку. В основе лежит прилагательное «жёлтый» и существительное «нога». Прозвище Желтоногий могли дать человеку с необычным цветом кожи на ногах (например, из-за болезни или особенностей работы с красителями), либо тому, кто носил жёлтую обувь или штаны, что в старину сразу бросалось в глаза. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Желтоногин — это «сын Желтоного» или «человек из семьи Желтоногого».

Такая модель образования (основа «цвет + часть тела») встречается в русских фамилиях нечасто, но последовательно: Белоногин, Краснопёров, Чернобровкин. Однако Желтоногин выделяется тем, что «жёлтый» в народной культуре имел двойственное значение. С одной стороны, это цвет солнца и золота, с другой — цвет болезни, разлуки и «нечистой» силы. Поэтому прозвище могло быть не только описательным, но и обережным: дать ребёнку «некрасивое» прозвище, чтобы отвести от него сглаз.

Географически фамилия редкая, с заметным скоплением в Поволжье и на юге России. Встречается в старых переписях Саратовской и Астраханской губерний, что может указывать на связь с казачьими или рыболовецкими средами. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» модель на -огин разбирается как типичная для прозвищ, но отдельного упоминания Желтоногин там нет — фамилия остаётся в тени более частых аналогов.

Есть и менее вероятная, но любопытная версия: происхождение от названия птицы «желтонога» (так в некоторых говорах называли кулика или чайку с жёлтыми лапами). В этом случае фамилия была бы «птичьей», как Соколов или Гусев, но через прозвище, а не напрямую от названия вида. Однако убедительных лингвистических подтверждений этой гипотезе нет: в говорах слово «желтонога» не зафиксировано как устойчивое имя птицы, в отличие от «желтопузик» или «желтоголовка».