Фамилия Айтмакова — женская форма фамилии Айтмаков, которая образована от мужского тюркского имени Айтмак. Слово составное: первая часть «ай» означает «луна», а в переносном смысле — «красивый, светлый, как луна». Вторая часть «тмак» восходит к глаголу со значением «ставить, устанавливать» или «назначать». Имя Айтмак можно истолковать как «назначенный луной» или «поставленный луной». Так могли назвать долгожданного ребёнка, родившегося в светлую лунную ночь, или вложить пожелательный смысл: «пусть будет светел и счастлив, как месяц».

Модель образования фамилии типична для тюркских народов, прошедших русификацию в XIX–XX веках. К основе личного имени добавляли русский патронимический суффикс -ов/-ев, который закреплялся в официальных документах. В данном случае суффикс -ов присоединился к имени Айтмак, а окончание -а указывает на женский род.

Фамилия Айтмакова распространена прежде всего среди тюркоязычных народов: киргизов, казахов, башкир, татар. Самая известная ветвь — киргизская, к которой принадлежит писатель Чингиз Айтматов. Его фамилия образована от того же корня, но с другим огласованием: Айтматов (с ударением на второй слог). Фамилия Айтмакова может быть как самостоятельной (от имени Айтмак), так и женской формой от Айтматов. В XIX веке писарь мог записать на слух «Айтмаков» вместо «Айтматов», и такой вариант закреплялся в документах — это не редкость при записи тюркских имён.

В Поволжье, у казанских татар, фамилия тоже встречается. Имя Айтмак (или Айтмухаммет) давали мальчикам, родившимся в новолуние. В этом регионе фамилия могла закрепиться и через прозвище: Айтмаком называли человека, который вставал до рассвета, при луне, — например, пастуха, начинавшего работу рано утром. Так что за фамилией может стоять не только имя, но и род занятий предка.