Фамилия Айзатулловы восходит к татарскому или башкирскому мужскому имени Айзатулла. Оно составное: первая часть «ай» означает «луна», вторая — «зат» («сущность, личность»), а третья — «улла» (араб. «Аллах»). В целом имя можно перевести как «луноподобная сущность Аллаха» или «прекрасный, как луна, раб Аллаха». Встречается и более прозаичное толкование: «ребенок, красивый, как луна» (от тюрк. «айзат»).

Словообразовательная модель типична для тюркских фамилий, русифицированных суффиксом -ов: от имени Айзатулла образовали фамилию Айзатуллов. В русском быту закрепилась форма множественного числа — Айзатулловы, обозначающая род или семью.

Географически фамилия распространена в Татарстане, Башкортостане и среди татарских диаспор в других регионах России. Встречается также вариант написания с одной «л» — Айзатулов, что связано с особенностями произношения или записи в документах.

Самый ранний пласт носителей — выходцы из тюркской среды, в том числе служилые татары, которые после присоединения Казанского и Астраханского ханств в XVI веке входили в состав русского дворянства и купечества. Однако утверждать, что все Айзатулловы имеют знатное происхождение, нельзя: фамилия бытовала и среди крестьян, и среди духовенства. В метрических книгах XIX века встречаются записи о крестьянах и мещанах с этой фамилией в Казанской и Уфимской губерниях.

В ономастических справочниках фамилия не получила подробного разбора, но по аналогии с другими фамилиями на -уллов (например, Абдуллов, Гайнуллов) можно уверенно говорить о её арабо-тюркской основе. Имя Айзатулла — теофорное, то есть содержащее компонент «Аллах», что характерно для мусульманской традиции имянаречения.

Спорных версий происхождения немного. Иногда фамилию ошибочно связывают с печенегами или половцами, но это не подтверждается источниками: имя Айзатулла — исламское, а печенеги и половцы в массе своей не были мусульманами. Более правдоподобна версия о происхождении от казанских или сибирских татар, принявших ислам в XIV–XVI веках.

Таким образом, фамилия Айзатулловы — не просто память о родоначальнике, а отражение многовекового культурного и языкового взаимодействия тюркского и русского миров.