Фамилия Бахтановы образована от тюркского имени или прозвища Бахтан. В основе лежит географическое указание: Бахтан — это «выходец из Бактрии». Бактрия — историческая область на территории современного Ирана, расположенная между Гиндукушем и Памиром. Со временем прозвище, которое давали пришлым людям, превратилось в личное имя и утратило прямую связь с происхождением носителя. Такой переход прозвища в имя — обычная практика у многих тюркских народов.

Фамилия бытует в Поволжье, где издавна живут татары и башкиры, а также на Кавказе — у дагестанцев и осетин. В русской среде фамилия оформилась с типичным суффиксом -ов, который указывает на принадлежность: «из рода Бахтана». По этой модели в XVI–XVII веках фамилии получали и служилые люди, и крестьяне, если их предка звали нехристианским именем Бахтан.

Точное время возникновения фамилии назвать сложно: процесс её формирования мог быть долгим и не привязан к одной местности. Окончательные выводы о месте и времени возможны только после серьёзных генеалогических изысканий.