Фамилия Байтемирова — одна из тех, где исходное личное имя говорит само за себя, без привлечения сложных гипотез. В её основе лежит тюркское составное имя Бай-Темир, где «бай» означает «господин, богач, повелитель», а «темир» — «железо». Такие имена-пожелания были распространены у многих тюркских народов: называя сына Байтемиром, родители желали ему стать несгибаемым, как железо, и влиятельным, как бай. Иными словами — хозяином своей судьбы, крепким телом и духом.

Модель образования фамилии типична для русского языка, но с тюркской основой. К имени Байтемир добавился русский патронимический суффикс -ов, а затем женское окончание -а. Так из мужской формы Байтемиров возникла фамилия Байтемирова. Встречается она преимущественно у народов Северного Кавказа, Поволжья и Средней Азии — там, где тюркские имена органично вплетались в русскую фамильную систему в XIX–XX веках.

Интересно, что компонент «темир» (в вариантах Темир, Демир, Тимер) — один из самых частых в тюркской антропонимии: достаточно вспомнить фамилии Темиров, Тимерханов, Демирчян. А вот сочетание с «баем» встречается реже, что делает Байтемирову фамилией с заметной индивидуальностью. Точное место и время возникновения конкретного рода Байтемировых можно установить только через генеалогическое исследование, но общий механизм ясен: это фамилия-оберег, где заложена программа силы и достоинства.