Фамилия Бельтепетерова — редкий случай, когда в основе лежит не прозвище, не ремесло и не каноническое имя, а целое имя-предложение из двух корней. Это типичная фамилия тюркского происхождения, образованная по русской модели с суффиксом -ов/-ев и окончанием -а (женский вариант; мужская форма — Бельтепетеров). Разберём её по частям.

Первая часть, «бельте», восходит к тюркскому слову «бельги» (или «бельте») — «знак», «метка», «примета». Вторая часть, «петер», — это местный вариант имени Пётр, распространённый у тюркских народов, принявших православие (например, у крещёных татар, чувашей или башкир). Таким образом, исходное личное имя Бельтепетер (или Бельте Петер) буквально значило «Пётр-примета» или «Пётр-отметина». Вероятнее всего, так называли человека, у которого была заметная внешняя особенность — родинка, шрам, родимое пятно, — и это отличие закрепилось за ним в качестве прозвища, а затем и полного имени.

Суффикс -ов указывает на принадлежность: Бельтепетеров — «сын Бельтепетера». Фамилия закрепилась в среде крещёных тюркских народов Поволжья и Приуралья, где подобные двухосновные имена (типа Иштеряк, Байбулат, Бельтемир) были обычным делом. Географически она почти наверняка связана с территорией современного Татарстана, Башкортостана или Оренбургской области.

С точки зрения словообразовательной модели, Бельтепетерова стоит в одном ряду с фамилиями вроде Иштеряков, Байбулатов или Темирбулатов — все они образованы от тюркских личных имён, состоящих из двух значащих частей. Но у Бельтепетеровых есть особенность: вторая часть — не тюркское слово, а адаптированное христианское имя Пётр. Это редкий гибрид, который показывает, как при крещении тюркские прозвища не отбрасывались, а переосмыслялись и соединялись с новыми именами. Фамилия не имеет отношения к немецкому «Петер» или к какому-либо ремеслу — её корни чисто бытовые и региональные.