Фамилия Летфуллов — яркий пример того, как русская фамилия может быть образована от арабского имени через тюркское посредничество. Её основа — мужское имя Летфулла, которое в свою очередь восходит к арабскому «Лутфуллах» (Lutfullah). В переводе с арабского это имя означает «милость Аллаха» или «благость Божья», где «лутф» — милость, доброта, а «Аллах» — имя Бога. Фамилия, таким образом, буквально означает «потомок Летфуллы» или «из рода Летфуллы».

С точки зрения словообразования, фамилия использует типичный русский патронимический суффикс -ов, который присоединяется к основе, оканчивающейся на согласный. Вариант Летфуллов, а не Летфуллин, указывает на то, что имя Летфулла воспринималось как основа, оканчивающаяся на -а, но при образовании фамилии с суффиксом -ов это окончание отпало (как в случае с фамилией Минин от Мина, но с другим суффиксом). Встречается также вариант Лотфуллов, что связано с диалектными особенностями произношения гласных.

Фамилия Летфуллов — типично татарская, широко распространённая среди татар и башкир. Исходное имя Летфулла (Лотфулла) было популярно в среде мусульманского духовенства и образованных слоёв, поэтому предки Летфулловых могли быть муллами, учителями медресе или просто глубоко верующими людьми. Встречается фамилия и у казахов (в форме Лутфуллаев или Лутфуллин), но с другим суффиксом. В русских документах фамилия фиксируется с XIX века, особенно в Оренбургской, Уфимской и Казанской губерниях. Интересно, что из-за сложного для русского уха сочетания «тф» фамилию иногда записывали как Летулов или Летфулов, теряя один согласный, но основной вариант сохранил полную исходную форму.