Фамилия Бухтиарова — женская форма фамилии Бухтиаров, и её происхождение, скорее всего, связано с прозвищем или профессией, а не с географическим названием. Основа «бухт-» в русских говорах многозначна. В архангельских и сибирских диалектах «бухта» означала не только залив, но и «крикун», «хвастун» или «беспокойный человек». В вятских говорах «бухти́ть» — говорить громко, бахвалиться, шуметь. Таким образом, Бухтиаров — тот, кто «бухтит», то есть шумный, хвастливый или суетливый человек. Суффикс -ар- (-арь) в русских фамилиях редок и указывает на деятеля: как бочар, писарь или звонарь. Сочетание «бухт-» + «-арь» даёт прозвище «Бухтарь» или «Бухтиар» — человек, склонный к шуму и хвастовству. Фамилия образована по стандартной патронимической модели: Бухтиар → Бухтиаров, то есть «сын Бухтиара».

Вторая версия, менее вероятная, связывает фамилию с тюркским корнем «бухтияр» (от персидского «бахтияр» — счастливый, удачливый). В таком случае фамилия могла принадлежать потомкам выходцев из Поволжья или Средней Азии, где это имя встречается у татар, башкир и казахов. Однако русская огласовка «Бухтиаров» с ударением на «а» и суффикс -ов- типичны для адаптации тюркских имён в русской среде (сравните: Батыров, Муратов). Спор решается географией: фамилия Бухтиаров встречается преимущественно в северных и центральных регионах России (Вологодская, Кировская, Пермская области), где тюркское влияние слабо, а диалектное слово «бухта» — в ходу. Поэтому версия с русским прозвищем кажется более правдоподобной.

Словообразовательная модель фамилии — одна из древнейших: прозвище на -арь, которое затем оформилось фамильным суффиксом -ов. Такие фамилии часто указывают на характер или поведение предка, а не на его занятие. Бухтиаровы, вероятно, были людьми заметными, голосистыми, возможно, скоморохами или просто любителями поговорить. В документах XVII–XVIII веков прозвище «Бухтарь» фиксировалось в переписях крестьян и посадских людей на Русском Севере.

Женская форма Бухтиарова — стандартная для русского языка, она не меняет смысла, а лишь указывает на принадлежность к роду. Носительница фамилии может считать себя наследницей либо шумного и бойкого предка, либо, при тюркской версии, — «счастливого» человека. Первое объяснение, подкреплённое диалектными данными, выглядит убедительнее.