Фамилия Алтыбасова — женская форма, образованная от мужской фамилии Алтыбасов. Строение фамилии простое: тюркское прозвище плюс русский патронимический суффикс -ов, отвечающий на вопрос «чей?». То есть Алтыбасов — это буквально «сын или потомок Алтыбаса». Такая модель типична для южных и восточных регионов России, где славяне и тюркские народы веками жили рядом, и тюркские прозвища легко русифицировались.

Корень фамилии — «алты», что в большинстве тюркских языков значит «шесть». Вторая часть, «бас», переводится как «голова» или «глава». Таким образом, исходное прозвище Алтыбас означает «шесть голов» или «шестиглавый». Вряд ли это буквальное описание человека с шестью головами — скорее, иносказательный образ. В кочевых обществах числовые прозвища-титулы были не редкостью: «Алтыбай» (шесть богатств), «Алтынбек» (золотой князь). Наиболее вероятное объяснение: так прозвали главу (старшину) над шестью родами или семьями. Альтернативная версия — от казахского «алты бас» как «шесть шагов» — маловероятна, так как слово «шаг» в тюркских языках пишется иначе и не даёт такого же смысла.

Носители фамилии Алтыбасова, скорее всего, происходят из Оренбургской, Астраханской областей, Поволжья или с Урала. Именно в этих местах тюркские прозвища легко приживались среди казачества, крестьян-однодворцев и служилых людей, а затем русифицировались, теряя изначальную родовую память. Фамилия редкая, в списках распространённых не значится, что говорит о её локальной, возможно, даже родовой привязке к конкретному селу или станице.

Встречаются однокоренные фамилии — Алтыбаев, Алтынбасов, Алтынбеков. Но Алтыбасов стоит особняком: если «бай» — это богач, то «бас» — именно голова или глава, что придаёт прозвищу оттенок власти или старшинства. Носительницы этой фамилии могут с большой уверенностью считать, что их предок был человеком заметным — если не по положению, то по прозвищу, которое закрепилось на века.