Фамилия Бутуков образована от прозвища или нецерковного имени Бутук. Основа здесь — тюркское слово «бутук», которое в разных тюркских языках означает «ветвь», «сук», «отросток», а также «колено» (часть ноги) или «тупой, затупленный». В русских говорах, особенно на юге и юго-востоке, слово «бутук» или «бутуз» могло означать коротышку, толстячка, плотного и приземистого человека. Таким образом, Бутуком могли прозвать либо человека крепкого телосложения, невысокого и коренастого, либо того, кто занимался обработкой дерева — делал сучковатые, грубые изделия.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования фамилий от прозвищ или имен, оканчивающихся на твердый согласный. Бутуков буквально означает «сын Бутука» или «принадлежащий Бутуку». Это одна из самых распространенных патронимических моделей в России, поэтому фамилия не редкость, но и не слишком частотна.

Географически фамилия Бутуков чаще всего встречается в областях, где исторически было сильное тюркское влияние и смешанное население: в Поволжье, на Урале, в Сибири. Особенно много Бутуковых в Оренбургской, Челябинской, Курганской областях, а также в Башкортостане и Татарстане. Это объясняется тем, что тюркское слово легко вошло в местные русские говоры и закрепилось в качестве прозвища.

Стоит отличать фамилию Бутуков от фамилии Бутузов. У них похожие корни, но Бутузов, скорее всего, образован от «бутуз» — более ласкового прозвища для полного ребенка или увальня. Бутуков же звучит грубее и конкретнее: прозвище могли дать взрослому мужчине за его внешность или характер — упрямый, «сучковатый», неуступчивый.

В дореволюционных документах фамилия фиксируется в разных вариантах написания — Бутуков, Бутуковъ, иногда с одной «т» (Бутуков). Встречается и вариант Бутукаев, но он восходит к другой, более сложной тюркской основе. Основная версия происхождения — от прозвища по внешнему признаку, и она наиболее правдоподобна.