Фамилия Алтымышов — редкий пример, когда в основе фамилии лежит не имя, не прозвище и не профессия, а числительное. Корень «алтымыш» восходит к тюркскому числительному, которое в разных тюркских языках означает «шестьдесят» (ср. турецкое altmış, татарское алтымыш). Суффикс -ов — типичный русский патронимический формант, указывающий на принадлежность («чей?» — «сын Алтымыша»). То есть Алтымышов — это буквально «потомок того, кого звали Алтымыш».

Само имя Алтымыш, скорее всего, не числительное в чистом виде, а охранительное имя-оберег. У тюркских народов (татар, башкир, казахов, ногайцев) была традиция давать детям имена, связанные с числами, в надежде, что злые духи не обратят внимания на ребёнка с «бессмысленным» именем или что он проживёт долгую жизнь, как это число. «Алтымыш» (шестьдесят) могло символизировать долголетие или быть просто прозвищем, данным по порядку рождения в семье (шестидесятый ребёнок — маловероятно, но не исключено для больших родов). Впрочем, в некоторых тюркских диалектах «алтымыш» могло означать и «шестидесятилетний» — то есть прозвище взрослого человека, достигшего почтенного возраста.

Географически фамилия Алтымышов встречается в основном в Поволжье (Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область) и среди казахских родов, прошедших русификацию фамилий. Учитывая суффикс -ов, а не -ев или -ин, фамилия была оформлена по русскому образцу уже в XIX–XX веках, когда тюркские имена и прозвища массово записывали в метрики с русскими окончаниями. Встречаются варианты написания с одной «ш» (Алтымысов) — это может быть либо описка, либо адаптация под более привычное русскому уху окончание.

Среди современных носителей фамилии нет широко известных публичных фигур, что неудивительно: Алтымышов — фамилия очень локальная, её носители — в основном жители сёл и небольших городов. Это не княжеский род и не дворянская фамилия, а типичный пример народной ономастики, где числительное стало личным именем, а затем — фамилией целого рода.