Фамилия Бутымова — редкая и неоднозначная по происхождению, что делает её особенно интересной для этимологического разбора. В её основе лежит мужское личное имя или прозвище Бутым, и у исследователей есть как минимум две версии его появления.

Первая версия ведёт к арабскому корню «бута» — «дитя». Если следовать этой логике, имя Бутым могли дать долгожданному первенцу или, наоборот, младшему, позднему ребёнку в семье. Такая модель именования встречается у тюркских и исламизированных народов, где арабские заимствования смешивались с местной традицией. Фамилия образована по стандартной русской модели при помощи суффикса -ов, который присоединялся к основе на твёрдый согласный: Бутым → Бутымов → Бутымова. Это типичный «притяжательный» суффикс, отвечающий на вопрос «чей?» — то есть первоначально Бутымова означало «дочь (или жена) Бутыма».

Вторая версия отталкивается от прозвища, а не имени. В киргизском языке есть слово «бутэм» — «поросший кустарником». Такое прозвище могли дать человеку, жившему в густых зарослях, у кустарниковой опушки или в местности с характерным ландшафтом. Географические прозвища часто закреплялись за целыми родами, особенно в кочевых и полукочевых культурах Средней Азии, где привязка к месту была важным идентификатором.

С точки зрения словообразования, обе версии одинаково состоятельны: основа Бутым легко ложится в модель отчества. Однако вторая версия (от географического прозвища) кажется чуть более правдоподобной для русской фамилии, если учитывать, что арабское «бута» в значении «дитя» — слово довольно редкое и в тюркскую антропонимию попало не массово, а скорее как книжное заимствование. Прозвище же «поросший кустарником» — живое, бытовое, типичное для ономастики народов, живших в степной и лесостепной зоне.

Фамилия Бутымова встречается спорадически, без ярко выраженного регионального «гнезда». Это говорит о том, что родоначальник, скорее всего, был выходцем из тюркоязычной среды, а фамилию его потомки получили уже после перехода в русскую культуру — вероятно, в XIX веке, в ходе массового учёта населения. Точное место и время появления рода можно установить только через генеалогические разыскания в конкретных архивах.