Фамилия Ахтомянов — редкая и с трудом поддающаяся однозначной расшифровке. Её основа затемнена, а привычные для русских фамилий суффиксы -ов и -ев здесь не работают: перед нами явно не патроним от крестильного имени. Скорее всего, в основе лежит прозвище или иноязычное имя, которое подверглось обработке по русской модели.

Самый вероятный путь — тюркское происхождение. В татарском, башкирском и других тюркских языках распространены имена с корнем «Ахт» (от араб. «ахт» — сестра, или как часть сложных имён вроде Ахтям). Слово «ахтям» в диалектах могло означать «последний», «заключительный» или быть формой имени Ахтам. От этого имени при помощи русского суффикса -ян (как в фамилиях Ахтямов, Ахтямянов) и конечного -ов образовали Ахтомянов. Переход «я» в «о» (Ахтямян → Ахтомян) — типичная диалектная или канцелярская ошибка при записи, когда безударный звук передали на письме буквой «о».

Вторая версия, менее убедительная, связывает фамилию с финно-угорским субстратом. В некоторых говорах коми и удмуртов встречаются слова, похожие на «ахтом» — возможно, связанные с понятием «усталость» или «безделье». Но для такой гипотезы нет письменных подтверждений, и она не объясняет суффикс -янов.

Географически фамилия Ахтомянов тяготеет к Волго-Уральскому региону: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область. Это косвенно подтверждает тюркскую версию. Носители фамилии, скорее всего, были крещёными татарами или мишарями, которые в XVIII–XIX веках получили русскую фамилию по имени отца. Никакого отношения к дворянству или духовенству фамилия не имеет — это типичная крестьянская или мещанская фамилия, возникшая в среде татар-кряшен.

Если коротко: Ахтомянов — это русифицированная форма тюркского имени Ахтям или Ахтам с диалектным изменением гласной. Предки носителя были, вероятно, крещёными татарами из Поволжья.