Фамилия Битурсунова — редкий пример, где сложно определить, что перед нами: русская фамилия, образованная от тюркского имени, или фамилия, сохранившаяся в тюркоязычной среде без изменений. Её основа — мужское имя Битурсун, которое, скорее всего, имеет составную структуру: «би» (в тюркских языках может означать «князь», «господин», а в некоторых диалектах — усилительную частицу) и «турсун» (форма повелительного наклонения от глагола «тур» — «стой», «живи»). Получается пожелание вроде «будь господином» или «живи, господин». Такие имена-пожелания характерны для многих тюркских народов, особенно для казахов, башкир, татар.

Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ов, который присоединили к основе Битурсун. Окончание -а указывает на женскую форму. Мужской вариант — Битурсунов. Суффикс -ов в русской ономастике типичен для фамилий, произошедших от имени или прозвища отца. То есть предок по мужской линии, которого звали Битурсун, дал начало роду, а его дети или внуки получили фамилию Битурсуновы.

Отсутствие в фамилии характерного тюркского аффикса принадлежности (-улы, -кызы) или родового окончания (-ов в тюркских фамилиях часто заменяется на -ев или -ин, но здесь именно -ов) говорит о том, что фамилия могла оформиться на стыке культур — например, при переписи населения в Российской империи или в советское время, когда тюркские имена записывали по русским шаблонам. Встречаемость фамилии в основном фиксируется среди народов Поволжья, Урала и Сибири, где исторически жили тюркоязычные группы.

Другие версии менее убедительны. Например, попытка связать «би» с арабским «би» (с предлогом «с») не объясняет всего имени, так как «турсун» — чисто тюркский глагол. Также маловероятно, что фамилия происходит от географического названия — таких топонимов, как Битурсун, в доступных источниках не обнаружено. Так что самая надёжная версия — происхождение от личного имени-пожелания, что делает фамилию Битурсунова живым свидетельством тюркской традиции давать детям имена с оберегающим смыслом.