Фамилия Алтурмесов сразу обращает на себя внимание своей структурной необычностью. Она не вписывается в стандартные модели русских фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров) или от прозвищ, связанных с ремеслом (Кузнецов). Основа «Алтурмес» звучит иноязычно, и ключ к её разгадке лежит в тюркских языках.

Скорее всего, фамилия восходит к тюркскому мужскому имени Алтурмес или прозвищу, которое его заменило. Разложим имя на части: «алт» означает «шесть», а «урмес» (от глагола «ур» — бить, ударять) — «не бьёт», «не ударяет». Буквальное значение — «шесть не бьёт» или «шесть не ударит». В тюркской ономастике такие имена-обереги были распространены: родители давали их, чтобы обмануть злых духов, которые якобы не тронут ребёнка, если его имя указывает на некий числовой предел или неуязвимость. Смысл имени — «до шести не тронут», «шестикратная защита», а в более широком смысле — «никем не побеждённый». Это имя-пожелание силы и долголетия.

Фамилию образовали по русской модели: к тюркской основе добавили патронимический суффикс -ов, который указывает на принадлежность к роду («сын Алтурмеса»). Такие фамилии типичны для регионов, где русские и тюркские народы жили бок о бок: Поволжье (Татарстан, Башкортостан), Урал, Оренбуржье, а также для казачества, в среде которого было много выходцев из тюркской среды. Носители фамилии, вероятно, были крещёными татарами, башкирами, чувашами или представителями других тюркских народов, принявших православие, но сохранивших родовое имя.

Встречается вариант написания «Алтурмезов», что отражает фонетические особенности произношения (озвончение глухого «с» перед гласной). В любом случае, это фамилия с чёткой географической привязкой к юго-востоку европейской части России, и её редкость говорит о том, что род, скорее всего, был немногочисленным или сильно разошёлся по стране, потеряв связь с исходной территорией.