Фамилия Альтемиров — редкий случай, когда тюркская основа соединилась с русским патронимическим суффиксом, но при этом не попала в число массовых фамилий. В отличие от сотен тысяч «ивановых», эта фамилия почти не встречается за пределами Северного Кавказа и некоторых регионов Поволжья.

Разбираем по составу: корень «Альтемир» и суффикс «-ов». Суффикс указывает на то, что фамилию оформляли по русской модели — как «чей?» — то есть «сын Альтемира». Сама основа Альтемир — это сложное имя, типичное для тюркской ономастики. Первая часть «аль» — арабское «высокий, возвышенный» (часто входит в имена Аллахверди, Альберт). Вторая часть «темир» (или «тимер») — тюркское «железо» (ср. башкирское Тимер, казахское Темир). Вместе имя можно перевести как «высокое железо» или «крепкий как железо», что в кочевой среде звучало как пожелание несгибаемости и силы.

Скорее всего, предок носителя фамилии был человеком, получившим имя Альтемир при рождении или как прозвище. Географически фамилия тяготеет к кумыкам, ногайцам, а также к татарам и башкирам — народам, у которых имя Темир (Тимер) было одним из самых распространённых. В русских документах XIX века такие имена часто фиксировали у крещёных или служилых татар, а также у горцев, переходивших на русскую службу.

Редкость фамилии объясняется тем, что сложное имя с арабским «аль» встречается реже, чем простое «Темиров». Альтемировы — это, скорее всего, потомки одного рода, а не множества носителей одного и того же прозвища. В сословном плане предки могли быть как крестьянами, так и служилыми людьми (например, толмачами или казаками), но точных данных по сословной принадлежности нет.