Фамилия Гатитуллин — яркий пример тюрко-татарской ономастики, образованной по арабо-мусульманской модели. Её основа — личное имя Гатитулла, которое представляет собой сложение двух арабских корней: «Гати» (от «гати» — дарующий, щедрый) и «Улла» (Аллах). Таким образом, имя переводится как «дар Аллаха» или «щедрость Божья». Подобные теофорные имена (содержащие отсылку к Богу) широко распространены в исламской традиции: Габдулла (раб Аллаха), Хайрулла (благо Аллаха), Нигматулла (благодать Аллаха). Фамилия же возникла по русской словообразовательной модели: к имени Гатитулла добавили патронимический суффикс -ин, который в русском языке указывает на принадлежность («чей?» — Гатитуллин, то есть сын Гатитуллы).

Фамилия однозначно указывает на татарское или башкирское происхождение. В среде волго-уральских татар и башкир имена с компонентом «улла» были особенно популярны в XVIII–XIX веках, когда под влиянием ислама усилилась традиция давать детям имена, прославляющие Аллаха. Носители фамилии Гатитуллин — это потомки людей, носивших это имя, что само по себе говорит о религиозной среде предков.

Стоит обратить внимание на редкую для татарских фамилий морфологию: суффикс -ин встречается здесь не в типичной для тюркских языков форме (как, например, окончание -ов/-ев у русифицированных татарских фамилий), а в чисто русском патронимическом варианте. Это говорит о том, что фамилия закрепилась в документах уже после принятия православной модели именования или в среде, где русская администрация оформляла фамилии по своему шаблону. Встречаются варианты написания: Гатитулов, Гатитуллин, реже — Гятитуллин, что связано с особенностями передачи арабской буквы «гайн» через кириллицу.

Географически фамилия распространена в Татарстане, Башкортостане, а также в соседних областях — Оренбургской, Челябинской, Самарской. В дореволюционной переписи носители фамилии встречаются среди крестьян и мещан Казанской и Уфимской губерний. Сословная принадлежность, скорее всего, была крестьянской или мелкочиновничьей — ничего необычного для татарских фамилий, образованных от имён. Никаких дворянских корней или знаменитых родоначальников у фамилии не прослеживается, что типично для массовых патронимических фамилий.

Если сравнивать с однокоренными — Гатиятов, Гатиуллин — то Гатитуллин стоит особняком из-за двойного корня «Гати» + «Улла» (в отличие от более распространённого «Гати» + «улла» с одним «т»). Это может указывать на то, что имя было записано с усилением согласного, что часто встречается в арабской графике при передаче удвоения. В целом фамилия несёт ясную и прямую информацию: предок носителя был человеком, которого нарекли «даром Всевышнего», и эта семейная история закрепилась в документах как Гатитуллин.