Фамилия Багаутдинов образована от мужского арабского имени Багаутдин, которое в переводе на русский язык означает «сияние религии». Разберём эту модель подробнее: имя Багаутдин — сложное, оно состоит из двух корней. Первый, «бага», восходит к арабскому слову со значением «блеск», «сияние», «красота». Второй корень — «дин» — переводится как «вера», «религия». В мусульманской антропонимике такие составные имена с компонентом «дин» — одни из самых распространённых: они указывают на религиозное достоинство или качество. Имя Багаутдин, таким образом, не просто красивое, а программное — его давали с пожеланием, чтобы человек стал украшением веры.

Сама фамилия Багаутдинов — это типичная русская патронимическая форма, созданная по модели «имя + -ов». Суффикс -ов указывает на принадлежность: Багаутдинов буквально означает «сын Багаутдина» или «потомок Багаутдина». Такая модель образования фамилий закрепилась у многих народов России, в первую очередь у татар и башкир, для которых арабские имена с религиозным значением — часть культурного наследия. Именно в среде волго-уральских татар фамилия Багаутдинов встречается чаще всего, что подтверждается и данными переписей, и современной географией носителей.

Интересно, что в арабском оригинале имя звучало бы как Бахауддин, но в тюркской языковой среде произошла адаптация: начальный звук «б» закрепился, а гласные упростились. Поэтому у фамилии есть однокоренные варианты: Багаутдинов, Багаутдинов, иногда Багаутдинов с другим ударением. Встречается и форма Багаутдинов — без суффикса -ов, что характерно для некоторых тюркских народов, где фамилии не русифицировались. Но именно вариант на -ов стал самым массовым в России, поскольку он вписывался в официальную систему документооборота XIX–XX веков.

С точки зрения социальной истории, фамилия Багаутдинов не указывает на конкретное сословие или ремесло: её носили и крестьяне, и купцы, и духовные лица. Всё зависело от того, кем был конкретный Багаутдин — основатель рода. В метрических книгах и ревизских сказках Казанской, Уфимской и Оренбургской губерний эта фамилия фиксируется с середины XVIII века, что говорит о её давней укоренённости.