Фамилия Гыртымов — редкий случай, когда корень слова почти наверняка восходит к тюркскому языку, а суффикс — к русской модели фамилии. В основе лежит тюркское слово «гырты» или «кырты», которое в разных диалектах может означать «короткий», «обрубок», «огрызок» или «куцый». В переносном смысле так могли прозвать невысокого человека, того, кто был мал ростом или имел какую-то телесную особенность, связанную с недостатком длины (например, короткие пальцы или ноги). Встречается и вариант значения «скряга» — человек, который «урезает» себя и других.

Словообразовательная модель проста: к основе «Гыртым» (или «Гырты» с наращением -м-) добавлен русский патронимический суффикс -ов. Фамилия образована по принципу «чей?» — сын Гыртыма. То есть первым носителем был человек по прозвищу Гыртым, а его потомки стали Гыртымовыми. Суффикс -ов указывает на то, что фамилия складывалась в центральной или южной России, где эта модель была основной, а не на севере, где преобладали фамилии на -их/-ых.

География фамилии узкая. По данным открытых источников, Гыртымовы встречаются главным образом в Оренбургской области, Башкортостане и Татарстане. Это логично: регионы с сильным тюркским населением, где русский суффикс накладывался на местные прозвища. Вероятнее всего, предки носителей фамилии были крестьянами или казаками, жившими в смешанной этнической среде. Прозвище могло закрепиться за человеком, который выделялся внешностью или характером среди односельчан.

В отличие от многих фамилий с прозрачной славянской этимологией, Гыртымов не имеет однозначного аналога в русском языке. Вариант с корнем «гырт» (от «гыртать» — грызть, кусать) маловероятен, так как это слово диалектное и редкое, а тюркская версия объясняет фамилию проще и логичнее. Споров среди ономастов по этой фамилии нет — она однозначно воспринимается как тюркская по происхождению, русифицированная формой.