Фамилия Айтуреев — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Если разобрать её по косточкам, сразу бросается в глаза нехарактерное для исконно русских фамилий начало «Ай-». Корень, скорее всего, тюркский или монгольский, а окончание на -еев указывает на русское оформление через патронимический суффикс «-ев» (чьим сыном был?).

В основе лежит тюркское имя или прозвище Айтур. Оно составное: «ай» — луна, месяц (в переносном смысле — красивый, светлый, как луна) и «тур» — стой, вставай, а также может означать «чистый», «породистый» (ср. турецкое «tur» — вид, сорт). В тюркской ономастике имя Айтур встречается у казахов, татар, башкир и киргизов. Дословный перевод — «лунный встань» или «будь как луна», что звучит как пожелание красоты и высоты положения. Реже «тур» связывают с названием дикого быка (тур), и тогда имя означало бы «лунный бык» — тотемное прозвище.

Фамилия Айтуреев — это русифицированная форма отчества от имени Айтур. Она могла возникнуть в среде крещёных татар, башкир или других тюркских народов, которые в XIX — начале XX века переходили в православие. При крещении им давали фамилии по имени отца, но с русским окончанием. Таким образом, Айтуреевы — потомки человека по имени Айтур.

Географически фамилия привязана к регионам Поволжья, Урала и Западной Сибири — местам смешанного русско-тюркского населения. Встречается она крайне редко, что делает её маркером конкретной, возможно, небольшой родовой линии. В написании возможны варианты: Айтуреев, Айтуров (более частый вариант у татар), Айтюреев (с «ё»), но исходный корень везде один.

Других версий, например, из русского языка (от слова «ай» как междометие или от «тур» как «экскурсия»), нет — они лингвистически несостоятельны. Фамилия — яркий след межэтнического контакта: тюркское прозвище, обросшее русским суффиксом, и сегодня напоминает о предке, которого сравнивали с месяцем.