Фамилия Байтуров происходит от личного имени или прозвища, которое можно разобрать двумя способами, и оба ведут к уважаемому положению предка. Первый путь — от составного имени Байтуре. В нём «бай» (с древнетюркского и казахского — «богатый, уважаемый человек») указывает на изобилие и достаток, а «туре» означает «порядок, правило» и было титулом для людей высокого ранга. Второй путь короче: фамилия могла образоваться от имени Байтур — фонетического варианта тюркского Багатур, Бахадур (отсюда и русское «богатырь»). Так величали силача, храбреца и лихого наездника, а изначально это было почётное воинское звание у тюрков и монголов, которое давали за подвиги. Позже звание превратилось в имя, которое давали мальчикам с пожеланием силы и ловкости.

Обе версии сходятся в одном: основа фамилии — социально значимая. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Байтуров буквально означает «сын (или потомок) Байтура/Байтуре». В русской традиции так оформлялись фамилии тюркского происхождения, когда носитель или его отец переходил на службу к русским князьям, переселялся или просто получал прозвание по отцу.

Примечательно, что фамилия редкая и не имеет массового распространения. Её носители, скорее всего, происходят из среды, где тюркские имена с компонентом «бай» (богатство, господин) были в ходу: это татары, башкиры, казахи или представители других тюркских народов. При этом вторая часть — «тур» — могла колебаться в произношении: в некоторых говорах имя звучало как Батыр, и тогда Байтуров оказывается близким родственником фамилии Батыров, но с уточняющим «бай» в начале, что усиливает значение «богатый богатырь».