Фамилия Айтуганов образована от тюркского составного имени Айтуган. Это имя сложили из двух основ: «ай» (луна, месяц) и «туган» (родственник, родной, родившийся). Прямой перевод — «взошла луна», но в переносном, более бытовом смысле имя означало «родился мальчик, красивый, как месяц». Такие имена-пожелания были распространены у тюркских народов: называя сына Айтуганом, родители желали ему красоты и счастливой судьбы, сравнивая его с небесным светилом.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна: фамилию образовали от личного имени с помощью русского патронимического суффикса -ов. Это типичный способ русификации тюркских имен в XIX–XX веках, когда при переписях и оформлении документов к основе добавляли стандартное русское окончание. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «Айтуганов» буквально значило «сын Айтугана» или «из рода Айтугана».

Фамилия Айтуганов — редкая. Встречается она преимущественно среди татар и башкир, а также у казахов, где имя Айтуган (в варианте Айтуған) сохранилось в обиходе. Географически носители фамилии рассеяны по Поволжью, Южному Уралу и северо-западному Казахстану — то есть по территориям, где исторически жили тюркские народы, вошедшие в состав Российской империи.

Интересно, что имя Айтуган не имеет отношения к слову «туган» в значении «сокол» или «хищная птица» — такое смешение иногда возникает у носителей фамилии при попытке самостоятельной этимологии. Основа здесь именно «туган» как «родной, родственник», что подтверждается параллельными формами в других тюркских фамилиях: Туганов, Тугушев (от «тугыш» — родство).

В дореволюционных метрических книгах фамилия могла записываться по-разному: Айтуганов, Айтуганев, реже Айтюганов. Такая вариативность — следствие того, что писари фиксировали имя на слух, не имея единого стандарта для тюркской лексики. Позже, с введением обязательных паспортов в СССР, написание закрепилось в современном виде.

Сведений о сословной принадлежности первых Айтугановых нет, но по модели образования (суффикс -ов, а не -ин или -ский) и по региону бытования можно предположить, что предки носителя фамилии относились к крестьянам или мещанам, а не к дворянству. Тюркские имена с русским окончанием редко встречаются в родословных книгах знати.