Фамилия Айтупов — наглядный пример того, как тюркское по происхождению имя «обрусело» через добавление типичного русского суффикса. Разбираем её механически: корень «Айтуп» и окончание «-ов». Первая часть — личное имя Айтуп, распространённое в казахском, башкирском и татарском языках. Оно составное: «ай» (луна, месяц) и «туп» (стоять, находиться). В переносном смысле имя осмысляли как «подобный луне» или «луноликий» — поэтическое пожелание красоты ребёнку. Встречается и другая трактовка: «туп» как вариант слова «төп» (корень, основа), тогда имя читается как «корень луны» или «лунное начало», но эта версия менее популярна.

Суффикс «-ов» — классический русский патронимический формант. В XVI–XIX веках его массово присоединяли к нерусским именам при оформлении фамилий в документах. Значит, предок носителя фамилии, скорее всего, был крещёным татарином, башкиром или казахом, получившим при крещении имя Айтуп (или носившим его как мирское), а его дети уже записывались как Айтуповы. Географически фамилия чаще всего встречается в Оренбургской, Челябинской областях и в Башкортостане — регионах исторического смешения тюркского и русского населения.

В отличие от многих тюркских фамилий на «-ов», где основа легко читается как прозвище или профессия (например, Бекмурзов — от титула «бек»), имя Айтуп — восхваляющее. Такие имена давали в надежде на красоту или удачу. Прямых аналогов среди русских фамилий нет, но по модели образования Айтупов стоит в одном ряду с Айбатовыми, Айсинскими — все они от имён, начинающихся на «ай-», что в тюркской ономастике очень продуктивно.

Встречаются варианты написания с одной «п» — Айтупов, и с двойной — Айтуппов. Двойное написание, вероятно, результат ошибки в паспортных столах XX века, когда фамилию механически удлинили по аналогии с русскими фамилиями вроде Степпова (от Степпа). Но исходная форма — с одной «п», так как в тюркском имени удвоения согласных нет. Фамилия редкая, в общероссийских списках не входит в первую тысячу, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска — сужаешь круг до конкретной семьи или нескольких родов в одном регионе.