Фамилия Бухтулова — женская форма фамилии Бухтулов, и её происхождение стоит искать в прозвище или имени, которое получил предок-мужчина. Сама основа «бухтул» в русских говорах нечастая, но вполне конкретная. Скорее всего, она восходит к диалектному слову «бухтул» — так в некоторых областях, особенно на Урале и в Сибири, называли неповоротливого, грузного человека или увальня. В этом случае фамилия — типичный пример «характеристического» прозвища, которое давали по внешности или поведению, и со временем оно закрепилось за потомками.

Менее вероятная, но допустимая версия — связь с тюркскими языками, где «бухтул» могло означать что-то вроде «подавленный» или «согнутый». Однако для фамилий, бытующих в центральной России и Поволжье, диалектное русское объяснение выглядит естественнее. Суффикс «-ов» указывает на классическую модель образования: «чей?» — «сын Бухтула», то есть «Бухтулов». Фамилия эта недворянская, скорее всего, крестьянская или мещанская, что подтверждается её редкой встречаемостью в старых родословных книгах.

Интересно, что фамилия Бухтулов (и, соответственно, Бухтулова) почти не имеет «однофамильцев» с той же корневой группой. Нет распространённых Бухтаевых, Бухтиных или Бухтуновых, которые бы стояли рядом в словарях. Это говорит о том, что прозвище Бухтул было локальным, возможно, существовавшим в одной-двух деревнях. Если искать географическую привязку, то наиболее вероятны регионы бытования — Вологодчина, Пермский край или Кировская область, где диалектная лексика сохраняла такие слова дольше всего.