Фамилия Битюкеев — редкая и географически привязанная. Её основа — тюркское слово «битюк» или «битюкей», которое в диалектах татарского и башкирского языков означает «верблюжонок» или «верблюд» (от «бүтә» — верблюд). В русской среде это слово могло закрепиться как прозвище: так называли либо человека, который пас верблюдов, либо того, кто был похож на это животное — например, высокого, медлительного или упрямого. Суффикс -еев указывает на притяжательную форму: Битюкеев буквально значит «сын Битюкея» или «потомок человека по прозвищу Битюкей».

Фамилия почти не встречается за пределами Башкортостана и Оренбургской области. Это типичный пример фамилии, возникшей в среде башкирских и татарских крестьян, у которых долго сохранялась традиция давать прозвища по животным. В XIX веке, когда начался массовый учёт населения, такие прозвища перешли в фамилии, часто с русифицированным окончанием -ев (по аналогии с русскими фамилиями на -ов/-ев). В отличие от распространённых фамилий на -ов, здесь суффикс -еев — признак того, что исходное слово оканчивалось на мягкий согласный (Битюкей → Битюкеев).

Споров вокруг происхождения почти нет: тюркская основа очевидна. Единственная альтернативная версия — связь с названием реки Битюг в Воронежской области, но она слабая, потому что фамилия Битюкеев не фиксируется в чернозёмных регионах, а её звучание (с ударением на последний слог) типично для тюркских заимствований. Социально предки носителя фамилии были, скорее всего, скотоводами или мелкими земледельцами в степных районах Южного Урала. Сословных привилегий у этой фамилии не было — она не дворянская и не купеческая, а народная, что подтверждается её локальностью и отсутствием в дореволюционных родословных книгах.