Фамилия Бутымовы — одна из тех, где на первый взгляд ясный корень обманчив. Самое простое и лежащее на поверхности объяснение — от слова «бутылка». Однако в русском языке слово «бутылка» появилось сравнительно поздно (в XVII веке из польского или немецкого), а фамилии в массе своей формировались раньше. Прямая связь с бутылкой маловероятна, хотя и не исключена для более поздних, «вторичных» фамилий.

Гораздо логичнее искать корень в местных говорах. В диалектах русского Севера и Сибири «бутыма» или «бутымить» означало «медлить», «мешкать», «делать что-то неспешно». Прозвище Бутыма могли дать человеку неторопливому, задумчивому, возможно, даже ленивому. Вторая версия — от глагола «бутырить» (взбалтывать, мутить), тогда прозвище относилось к человеку беспокойному, заводящему ссоры. Обе основы — чисто разговорные, народные, без книжного налёта.

Формант -ов указывает на стандартную русскую модель: Бутыма → Бутымов — сын Бутымы. Встречается также вариант Бутымовы с ударением на первый слог. Географически фамилия привязана к северным областям (Вологодская, Архангельская) и к Уралу, откуда она распространилась в Сибирь. Это типичная крестьянская или посадская фамилия: в дворянских родословных книгах она не встречается, её носители — люди, чьи предки получили прозвище в деревне или слободе.

Интересно, что фамилия Бутымовы не имеет однокоренных «громких» аналогов вроде Бутылкиных, что подтверждает её диалектное, а не предметное происхождение. В переписях XVII–XVIII веков Бутымовы фиксируются как крестьяне и ремесленники, чаще всего на Северной Двине и в Прикамье.