Фамилия Алтыбасова — женская форма, в основе которой лежит мужская фамилия Алтыбасов. Это типичная русская патронимическая фамилия, образованная с помощью суффикса -ов, который указывает на принадлежность к роду: «чей?» — Алтыбасов, то есть сын или потомок Алтыбаса. Сама основа восходит к тюркскому прозвищу, что неудивительно для южных и восточных регионов России, где столетиями жили бок о бок славяне и тюркские народы.

Корень фамилии — «алты», что в большинстве тюркских языков означает «шесть». Вторая часть, «бас», переводится как «голова» или «глава». Таким образом, исходное прозвище Алтыбас можно перевести как «шесть голов» или «шестиглавый». Как и в русском языке, где «семиглавый змей» — образ сказочного существа, так и в тюркской традиции число «шесть» могло использоваться для придания прозвищу мифологического или иносказательного смысла. Вряд ли это было буквальное описание человека: скорее всего, так прозвали либо обладателя необычной, крупной головы, либо, что более вероятно, человека, который был главой (старшиной) над шестью родами или семьями. В кочевых обществах такие числовые прозвища-титулы встречались нередко: например, «Алтыбай» (шесть богатств) или «Алтынбек» (золотой князь).

Словообразовательная модель фамилии — тюркская основа плюс русский суффиксальный патроним — характерна для фамилий, возникших в среде казачества, крестьян-однодворцев и служилых людей южных окраин России. Носители фамилии Алтыбасова, скорее всего, происходят из Оренбургской, Астраханской областей, Поволжья или с Урала. Именно в этих местах тюркские прозвища легко приживались и русифицировались, теряя изначальную родовую память. В отличие от многих других фамилий, здесь нет спора о происхождении основы: тюркский корень «алты» и «бас» — прозрачный и устойчивый, а альтернативные версии (например, от казахского «алты бас» как «шесть шагов») маловероятны, так как «бас» в значении «шаг» пишется иначе.

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. Фамилия редкая, в списках распространённых не значится, что говорит о её локальной, возможно, даже родовой привязке к конкретному селу или станице. 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.