Фамилия Ахтамьянова хранит память о предке, носившем мусульманское мужское имя Ахтамьян. Это имя — вариант более полного имени Ахтямджан, которое складывается из двух частей. Первая часть, Ахтям, восходит к древнетюркскому имени со значением «щедрейший из щедрых». Вторая часть, «джан», в переводе с персидского означает «душа», «человек» или «дорогой». В имени Ахтамьян этот компонент превратился в усеченную форму «-ян».

Фамилия образована по русской модели: к основе Ахтамьян добавили суффикс -ов, который указывает на принадлежность («чей?»). Буквально Ахтамьянов — это «сын Ахтамьяна», «потомок Ахтамьяна». Такая схема характерна для многих фамилий тюркского и мусульманского происхождения, которые появились у башкир, татар и других народов Урало-Поволжья после вхождения в состав Российского государства.

Имя Ахтям — не просто личное, а с выраженной положительной характеристикой. В исламской и тюркской традициях подчеркивать щедрость и великодушие в имени было особым знаком уважения. Компонент «джан» усиливал эмоциональную окраску, делая имя ласкательным или уважительным обращением. Таким образом, имя Ахтамьян буквально означало «щедрейшая душа» или «дорогой, как щедрый человек».

Фамилия Ахтамьянова встречается преимущественно в Башкортостане и Челябинской области, что указывает на башкирские или татарские корни рода. Суффикс -ов, а не -ин, типичен для фамилий, образованных от основ на согласный, и закрепился в русском делопроизводстве при фиксации нерусских имен.