Фамилия Бартуханова — женская форма фамилии Бартуханов. Она образована от мужского личного имени или прозвища Бартухан. Такая модель (основа + суффикс -ов/-ев) — самая распространённая в русском именослове, но здесь есть важная особенность: корень фамилии явно не славянский, а тюркский.

Наиболее вероятная версия — происхождение от составного тюркского имени Бартухан. Первая часть «барт» (или «барс») в тюркских языках означает «барс», «хищник», «сильный, могучий». Вторая часть «хан» — титул верховного правителя, вождь. Таким образом, Бартухан — «могучий хан» или «хан-барс». Подобные имена (Кутлухан, Айтуган, Булатхан) были распространены у многих тюркских народов: татар, башкир, казахов, ногайцев, кумыков. Имя давали с пожеланием силы и власти.

Фамилия Бартуханов — патронимическая: она закрепилась за потомками человека по имени Бартухан. Но есть и вторая, менее вероятная версия. В некоторых тюркских языках «барту» означает «топор» (сравните с чувашским «пуртă» — топор). Тогда Бартухан — «хан с топором» или прозвище мастера-оружейника. Однако первая версия (от личного имени) выглядит убедительнее: в ономастике гораздо чаще встречаются фамилии от имён, чем от прозвищ.

Географически фамилия тяготеет к северокавказскому региону (особенно к Кабардино-Балкарии, Карачаево-Черкесии) и к Поволжью. Это указывает на возможные корни среди балкарцев, карачаевцев или казанских татар. Встречается она нечасто, что говорит либо о её локальном бытовании, либо о сравнительно позднем закреплении в русской письменности — уже после вхождения этих народов в состав Российской империи.

Словообразовательно фамилия стоит особняком от типичных русских: в ней нет уменьшительных суффиксов (-к-, -ушк-), характерных для славянских имён. Это прямой перенос тюркского имени с добавлением русского патронимического суффикса. Фактически, Бартуханов — калька с тюркского «сын Бартухана», адаптированная под русскую фамильную модель.

Таким образом, носительница фамилии Бартуханова с большой вероятностью происходит из тюркской культурной среды, а её далёкий предок носил имя-пожелание, связанное с образом хищного зверя и верховной властью.