Фамилия Айтаманова образована от мужского имени Айтаман, которое, как и многие восточные имена, состоит из двух частей. Первая основа «ай» в переводе с древнетюркского означает «луна, месяц». У этого слова был богатый набор переносных значений: красивый, ценный, святой, чистый, светлый, лучистый, умный, дорогой, обильный, счастливый. Вторая часть имени — «таман» — переводится как «как раз, точь-в-точь» или, по другой версии, «не всё хватает». Имя Айтаман, скорее всего, было пожелательным: родители, называя так сына, желали ему счастливой, удачной и обеспеченной жизни, чтобы у него было всё «точь-в-точь».

Фамилия построена по стандартной для тюркских языков модели: к основе имени Айтаман добавили русский патронимический суффикс -ов (в женском роде — -а). Этот суффикс фамилии получали, когда носители попадали в сферу русского делопроизводства или принимали православие. Таким образом, Айтаманова — это «дочь (или жена) Айтамана».

Окончательно говорить о точном месте и времени возникновения рода можно только на основе генеалогических исследований. Однако, судя по модели образования, фамилия могла закрепиться в среде тюркоязычных народов (татары, башкиры, казахи, ногайцы) в XIX — начале XX века, когда начался массовый учёт населения и раздачу фамилий по отцу.