Фамилию Айтахынова стоит разбирать с географии, а не с корней: она типична для народов Северного Кавказа, прежде всего для кумыков, ногайцев и карачаево-балкарцев. Основа фамилии — мужское личное имя Айтахын, которое складывается из двух тюркских корней: «ай» (луна, месяц) и «тахын» (жеребёнок, стригунок). В буквальном прочтении имя означает «лунный жеребёнок» — метафора, характерная для тюркской антропонимии, где названия детёнышей животных (чаще всего коней) служили ласковыми или пожелательными именами. Смысл такого имени — пожелание красоты, чистоты и силы, сравнимых с месяцем и молодым конём.

Суффикс -ын в самом имени Айтахын — редкий для тюркских имён. Он может указывать на уменьшительно-ласкательную форму или на принадлежность (буквально «относящийся к жеребёнку»). В ономастике Северного Кавказа встречаются параллельные варианты: Айтахынов, Айтахин, Айтахов — все они восходят к одному корню, но различаются диалектным произношением. Фамилию образовали по русской модели: к основе Айтахын добавили патронимический суффикс -ов/-ев, так что первоначально Айтахынов — «сын Айтахына». Женская форма Айтахынова исторически вторична: она фиксирует принадлежность к роду, а не прямое имя матери. Это стандартный механизм русификации тюркских фамилий в XIX–XX веках.

Фамилия не получила широкого распространения за пределами кавказского региона, что делает её локально маркированной: носители почти наверняка связаны с кумыкскими или ногайскими сёлами Дагестана и Ставрополья. В дореволюционных метрических книгах фамилию у женщин могли записывать через «а» в конце (Айтахынова), но мужская форма фиксировалась как Айтахынов. Из-за особенностей тюркской фонетики возможны колебания ударения: у самих носителей ударение часто падает на последний слог (Айтахыно́ва), а в русской среде смещается на третий (Айта́хынова).

Никаких сведений о дворянском или казачьем происхождении фамилии нет — это крестьянский или горский род, чьи предки, скорее всего, занимались скотоводством и земледелием. «Конская» семантика имени-основы это косвенно подтверждает: жеребёнок в хозяйстве кочевников и горцев — символ богатства и будущей силы, поэтому имя Айтахын давали мальчикам как пожелание вырасти крепким и удачливым хозяином.