Фамилия Кайтанова — вариант женского рода от Кайтанов. Её основа неочевидна на первый взгляд и заставляет заглянуть в словари тюркских языков. Скорее всего, в её основе лежит тюркское слово «кайтан» или «кайтаг». Первое значение — «ремень», «шнурок» или «тесьма», которыми, например, стягивали ворот одежды или подвязывали шапку. Второе — этноним: кайтаги — один из дагестанских народов, живущий в Кайтагском районе. Фамилия могла закрепиться за русским человеком, которого прозвали Кайтаном за худобу (как верёвка) или за привычку носить характерную тесьму, либо за выходцем из Дагестана, переселившимся в русские земли.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов добавляется к основе, указывая на принадлежность («чей?»). Кайтанов — значит «сын Кайтана» или «из рода Кайтана». Женская форма Кайтанова появилась естественным путём, когда женщину называли по мужу или отцу.

Версия о происхождении от прозвища «Кайтан» кажется более вероятной для центральной России, где тюркские заимствования в бытовой лексике были обычны. А вот на юге, в казачьих областях, фамилия могла фиксировать память о предке-кайтагце, попавшем в плен или перешедшем на русскую службу. Оба пути ведут к одному корню, но различаются социальным контекстом: в первом случае — прозвище по внешности или привычке, во втором — указание на этническое происхождение.

Встречается фамилия чаще в Поволжье и на Урале, где исторически селились татары и башкиры, но также и в станицах Терского казачества. В дворянских родословных книгах Кайтановы не упоминаются — фамилия крестьянская и мещанская, что подтверждает её «прозвищное» бытование.