Фамилия Ахтительнов образована от прозвища Ахтительный, что в некоторых русских диалектах означало «восхитительный, неимоверно прекрасный, красивый, вызывающий восклицание изумления и одобрения». Однако, скорее всего, прозвище не характеризовало всеобщего любимца, а относилось к человеку эмоциональному — тому, кто часто «ахал» от удивления, радости или горя. В этом жесте удивления, выраженном междометием «ахти», и лежит основа фамилии.

Модель образования типична: к основе Ахтительный добавился патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («сын Ахтительного»). Форма Ахтительнов — редкая для этой модели: обычно фамилии от прилагательных на -тельный дают вариант Ахтительный (без суффикса), но здесь сработал суффикс -ов, что может указывать на позднее оформление фамилии в письменных источниках или на влияние соседних говоров.

Фамилия почти не встречается за пределами России. В современных базах данных фиксируются единичные носители, в основном в центральных и южных областях — там, где диалектное слово «ахтительный» бытовало в речи. Это делает фамилию не только редкой, но и географически привязанной к определённой языковой зоне.

Есть и другая, менее вероятная версия: что основа — не от «ахти», а от тюркского или финно-угорского корня, но она не подтверждается ни фонетикой, ни ареалом. Слово «ахтительный» — исконно русское диалектное образование, и именно оно остаётся самым надёжным объяснением.