Фамилия Аутарханова — редкая, с узнаваемой «восточной» основой. Она образована от мужского имени Аутархан, которое, в свою очередь, является составным. Первая часть, Аутар, восходит к тюркскому или арабскому корню со значением «огонь», «пламя» (ср. казахское «от» — огонь) или, что более вероятно, к персидскому «аутар» — «проходящий», «мимолётный». Вторая часть, -хан, — титул верховного правителя, военного вождя. Таким образом, имя Аутархан можно интерпретировать как «огненный хан» или «хан, подобный огню». Суффикс -ов- в фамилии — стандартный русский патронимический показатель, указывающий на принадлежность («чей?» — Аутарханов), то есть «сын Аутархана». Окончание -а — женский род.

Фамилия имеет явные корни в среде народов Северного Кавказа, скорее всего чеченской или ингушской. В этих языках имя Аутархан встречается и сегодня, хотя и нечасто. Для фамилий чеченцев и ингушей характерна русская грамматическая обработка: к исконному имени добавляли суффикс -ов/-ев (реже -ин). Поэтому Аутарханова — типичный пример «русифицированной» кавказской фамилии, которая сохранила звучание исходного имени, но вписалась в общероссийскую модель.

Сословное происхождение носителей фамилии установить по ней самой невозможно. Аутархановыми могли быть и представители знатных родов (тайпов), и свободные общинники. Имя Аутархан не было княжеским или исключительно военным, оно могло принадлежать любому мужчине, которого родители хотели видеть сильным и ярким.

Географически фамилия Аутарханова привязана к Чечне и Ингушетии, а также к диаспорам этих народов. Встречается она и у представителей других народов Кавказа, но значительно реже. В документах XIX — начала XX века, когда шла массовая фиксация фамилий, Аутархановы записывались в основном в горных и предгорных районах.

Однокоренные фамилии — Аутарханов (мужской вариант), Аутархаджиев (с добавлением религиозного компонента «хаджи»), а также фамилии с основой Аутар- (Аутаров, Аутаев). Все они — звенья одной цепи, восходящие к одному древнему имени.