Фамилия Байтугусов образована по тюркской модели, но с русским патронимическим суффиксом -ов, что указывает на адаптацию исходного имени или прозвища в русской среде. Основа здесь — составное тюркское имя «Байтугус», где «бай» означает «богатый, господин, хозяин», а вторая часть восходит к тюркскому «тугус» или «тугыз» — «девять». В целом имя можно перевести как «богатый девятью» (возможно, имелось в виду «девять сыновей» или «девять достоинств»). Такие числительные в составе личных имён у тюркских народов не редкость: например, Тугызбай или Алтынбай.

Словообразовательная модель проста: к основе Байтугус (или Байтугыз) добавили русский суффикс принадлежности -ов, и фамилия стала означать «сын Байтугуса» или «из рода Байтугуса». По своему типу это классическая «фамилия-отчество», каких множество у народов Поволжья, Урала и Сибири, перешедших на русский документооборот в XVIII–XIX веках.

Географически фамилия Байтугусов встречается в основном среди башкир и татар, реже — у казахов. В переписях и метрических книгах Оренбургской и Уфимской губерний такие фамилии фиксировались у тептярей и башкир-вотчинников. Если предок носил имя Байтугус, он мог быть зажиточным скотоводом или сельским старостой — «бай» в имени часто указывало на состоятельность или уважение в общине.

Спорных версий у этой фамилии почти нет: тюркская основа прозрачна, а русское окончание — стандартный результат канцелярской записи. Иногда пишут «Байтугузов» (через «з»), но это, скорее, фонетический вариант, возникший из-за озвончения согласного в устной речи. В целом фамилия редкая, и её носители — потомки тюркоязычных крестьян и воинов, чьи имена переписчики вписывали в ревизские сказки, не задумываясь о точной передаче звуков.