Фамилия Ахтарьянов — редкий случай, когда географический и языковой следы почти не оставляют сомнений в происхождении. Её основа — мужское имя Ахтарьян, которое представляет собой русскую или тюркскую передачу арабского имени Ахтар (أختر) с добавлением суффикса -ан. Имя Ахтар переводится как «звезда», «счастливая звезда», «удача» — в персидской и тюркской традициях это слово имеет именно такие значения. Суффикс -ан в тюркских языках часто образует имена с оттенком принадлежности или увеличительности, поэтому Ахтарьян можно понять как «звёздный», «относящийся к звезде» или «большая звезда».

Фамилия образована по типичной русской модели с патронимическим суффиксом -ов: Ахтарьянов буквально означает «сын Ахтарьяна». Это указывает на то, что предок носителя фамилии был известен в своей общине под именем Ахтарьян. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Ахта́рьянов, хотя в разговорной речи возможны варианты.

Географически фамилия тяготеет к регионам с сильным влиянием ислама и тюркских языков — Поволжье (Татарстан, Башкортостан), Приуралье, а также к кавказским республикам, где имя Ахтар встречается чаще. Встречаемость фамилии в России крайне низкая, что делает её ярким маркером конкретной родословной линии, а не массового явления.

Словообразовательный угол здесь особенно интересен: в отличие от фамилий на -ов от имён, заканчивающихся на согласный (Иванов, Петров), Ахтарьянов сохраняет редкий для русской ономастики компонент -ьян-, который прямо указывает на тюркский или персидский источник. Это не суффикс русской фамилии, а часть исходного имени, перенесённая целиком. Ошибкой было бы искать в фамилии корень «ахтар» и отделять его от «ьян» — они неразрывны.

Версий о занятии предка по этой фамилии нет: имя Ахтарьян — личное, а не прозвищное, поэтому ремесло или социальный статус носителя в ней не зашифрованы. Можно лишь предположить, что предок был мусульманином, получившим имя при рождении, а фамилия закрепилась за его потомками в русскоязычной среде в XIX–XX веках, когда шёл массовый учёт населения.