Фамилия Литенштейн — редкий для России случай немецкой фамилии, которая не была переделана на русский лад. Её основа — немецкое слово «Litten» (прутья, лоза, розги) или топоним Litten (несколько деревень в Бранденбурге и Мекленбурге) в сочетании с «-stein» (камень). Второй компонент — типичный для немецких фамилий формант, указывающий на замок, крепость или скалистую местность. Буквально фамилию можно перевести как «камень у прутьев», «лозовый камень» или, что вероятнее, как указание на место жительства: человек, живший у скалы, поросшей ивняком.

В русском контексте фамилия Литенштейн — это почти наверняка окаменевшая запись немецкой фамилии Litt(e)nstein, которую в XIX — начале XX века могли получить переселенцы из Германии, приглашённые в Российскую империю (например, в Поволжье или на юг Украины). В таких семьях фамилию не переводили и не русифицировали, а записывали на слух, как слышал писарь. Поэтому возможны варианты написания: Литтенштейн, Литенштейн, Литенштейнов (последнее — уже результат адаптации).

Интересная деталь: в отличие от большинства немецких фамилий на «-штейн», которые в России часто сокращали или меняли (Штейн, Штейнов), Литенштейн сохранил полную форму. Это говорит о том, что носители фамилии, скорее всего, не были массовыми переселенцами, а принадлежали к немногочисленной группе специалистов (врачи, аптекари, инженеры) или ремесленников, которые жили обособленно и не смешивались с крестьянским населением. В метрических книгах XVIII–XIX веков такая фамилия встречается единично, преимущественно в городах.

С точки зрения словообразования, это чистая композита (сложение корней) без суффиксов. Никакой славянской модели здесь нет — фамилия не получила окончаний -ов, -ин или -ский, что сразу указывает на её иноязычное происхождение. Если ваш предок носил фамилию Литенштейн, он с высокой вероятностью был носителем немецкого языка, лютеранином или католиком, и жил в городе или колонии.