Фамилия Болтахожаев — редкая и сложносоставная, её корни ведут в тюрко-монгольскую языковую среду, скорее всего, в Среднюю Азию. Разобрать её стоит с конца: суффикс -ев указывает на русскую модель оформления фамилий, которая в XIX–XX веках закреплялась за многими нерусскими фамилиями при паспортизации. Основа Болтахожаев — это искажённое или записанное на слух имя Болтаходжа (или Болтахожа). В этой основе два компонента: «Болта» и «Ходжа».

«Болта» в тюркских языках (особенно в узбекском, казахском, киргизском) может означать «топор» или «секира» — символ силы, решительности, иногда прозвище мастера или воина. Второй элемент — «Ходжа» (арабского происхождения) — почётный титул, означающий «господин», «учитель», «владелец». В исламской культуре ходжами называли потомков пророка или просто уважаемых, грамотных людей. Таким образом, имя Болтахожа дословно переводится как «господин-топор» или «владеющий топором» — скорее всего, это было составное личное имя, данное с пожеланием твёрдости и авторитета.

Словообразовательная модель здесь нетипична для русских фамилий: сначала идёт тюркское двусоставное имя, затем к нему по русскому обычаю добавили патронимический суффикс -ев. Это говорит о том, что предок носителя фамилии был человеком с именем Болтахожа, а его дети и внуки стали Болтахожаевыми. Встречаются и близкие варианты: Болтаходжаев, Болтаходжин — все они восходят к одному корню.

Географически фамилия почти не встречается за пределами Центральной Азии. Её носители — в основном потомки узбеков, таджиков или казахов, которые в советское время получили русские окончания фамилий. Сословно предки могли быть как ремесленниками (кузнецами, плотниками, мастерами, работавшими топором), так и духовными лицами или торговцами — сочетание «Болта» и «Ходжа» допускает оба варианта. Точных данных о датах возникновения нет, но, судя по суффиксу, фамилия закрепилась не раньше конца XIX века, когда начался массовый учёт населения в Российской империи.

Однокоренных фамилий в русском ономастиконе практически нет, что делает Болтахожаев уникальной. Если сравнивать с другими тюркскими составными фамилиями (например, Караходжаев, Алиходжаев), видна та же модель: личное имя с титулом «ходжа» плюс русский суффикс. Спорных версий здесь немного: основной корень читается однозначно, а попытки связать «Болта» с глаголом «болтать» (русским) лингвистически несостоятельны — это случайное созвучие.