Фамилия Биктемирова — это женская форма, а её мужской вариант — Биктемиров. Образование фамилии сразу указывает на тюркское, скорее всего татарское или башкирское, происхождение. В основе лежит арабское имя Бектемир (или Биктемир), которое составное: «бек» (князь, господин, сильный) и «темир» (железо). Таким образом, Биктемир означает «железный князь» или «крепкий, как железо, правитель». Имя было популярно в среде тюркской знати и воинов, подчёркивая силу и статус.

С точки зрения словообразовательной модели, фамилия относится к самому распространённому в России типу — патронимическому. Суффикс -ов (в женском роде -ова) присоединился к имени Биктемир, и получилось «сын Биктемира» — Биктемиров. В тюркских языках отчества и фамилии часто образовывались именно так, особенно в среде татар и башкир после вхождения в состав Российского государства, когда потребовалась унификация документов.

Географически фамилия Биктемировых (и Биктемировых) наиболее характерна для Татарстана, Башкортостана, а также для Оренбургской и Челябинской областей. Встречается она и у казахского народа, где имя Бектемир (Бектемыр) тоже имеет хождение. В русских летописях и документах XVI–XVII веков встречаются служилые татары с именем Биктемир, которые могли получить земли и осесть, дав начало целому роду.

Спорных версий у этой фамилии практически нет — корень прозрачный, а арабские заимствования в тюркском именослове хорошо изучены. Можно лишь отметить, что в разговорной речи иногда встречается вариант без конечного «р» — Биктемиев, но это уже иная фамилия, образованная от другой формы имени. Для носителей фамилии Биктемирова важно понимать: их предки, скорее всего, были людьми уважаемыми, возможно, воинами или старейшинами, раз носили имя с элементом «бек».