Фамилия Байтулеуов — яркий пример казахской антропонимической модели, адаптированной к русской грамматике. Её основа — составное казахское имя Байтулеу, а суффикс -ов — типичный русский патронимический формант, указывающий на принадлежность («чей?»). В Казахстане и у казахов, живущих в России, такие фамилии стали массово фиксироваться в советское время, когда в документах требовали русскоязычное окончание. До этого носитель мог именоваться просто Байтулеу или Байтулеу-улы (то есть «сын Байтулеу»).

Слово Байтулеу распадается на две части: «бай» — богатый, влиятельный, хозяин (в дореволюционной степи — состоятельный скотовод, часто глава рода) и «тулеу» — плата, вознаграждение, откуп. В буквальном смысле имя Байтулеу можно понять как «щедрый, платящий по-байски» или «тот, чей выкуп (за невесту) достоин бая». В традиционной казахской ономастике такие имена давали нередко с пожеланием, чтобы ребёнок вырос состоятельным человеком, способным дать хороший калым, или чтобы он сам стал «дорогим» для рода, за которого готовы заплатить.

Географически фамилия Байтулеуов чаще всего встречается в Западном Казахстане (Актюбинская, Западно-Казахстанская области), а также среди казахов Оренбуржья и Астраханской области России. Это совпадает с расселением родов Младшего жуза, где имя Байтулеу как личное было довольно распространено. Встречаются варианты написания — Байтулеев или Байтюлеуов — из-за особенностей передачи казахского звука «ү» (близкого к русскому «ю») в паспортах разных лет.

Интересная деталь: в отличие от многих фамилий на -ов, которые в русском языке стали чисто формальными, Байтулеуов сохраняет прозрачную внутреннюю форму и для казахского уха. Казах, услышав эту фамилию, сразу поймёт, что предок носителя был человеком небедным и, по-видимому, уважаемым. В русской же среде фамилия не склоняется по смыслу, но подчиняется стандартным правилам: склоняется мужской вариант (Байтулеуова, Байтулеуову), женский остаётся неизменным.

Сведений о древнем сословном статусе носителей нет, но этимология указывает, что основатель рода скорее всего не относился к низшим слоям — «бай» в степи был фигурой, стоявшей выше рядового скотовода-шаруа. Впрочем, в XX веке многие казахи с «байскими» фамилиями попали под раскулачивание, так что история этой фамилии, как и сотен других, содержит и трагические страницы.