Фамилия Лютеров — редкий случай, когда в основе лежит не прозвище, не профессия и не крестильное имя, а вероисповедание. Вопреки возможной догадке, корень здесь не связан с «лютым» (злым, свирепым) — это омонимия, возникшая из-за совпадения звучания. Прямое и самое вероятное значение фамилии: «сын лютеранина» или «относящийся к лютеранству».

Модель образования проста и прозрачна: суффикс -ов присоединён к основе «Лютер». В русской ономастике это типичная патронимическая модель, но в данном случае отцом мог быть не человек по имени Лютер, а тот, кого в православной среде прозвали Лютером — за принадлежность к протестантской церкви. Такое прозвище давали либо выходцу из немецких земель (где лютеранство было распространено), либо русскому, принявшему лютеранскую веру, что в XVII–XIX веках случалось редко и было заметным событием.

Слово «лютер» (или «лютор») в русских говорах и документах фиксировалось как обозначение протестанта, иногда — с оттенком пренебрежения. В «Толковом словаре» В. И. Даля «лютер» — это просто «последователь Лютера». Отсюда же пошли фамилии Лютеров, Люторин, Лютерский. Важно не путать с фамилией Лютов, которая образована от прилагательного «лютый» — здесь корни разные, хотя на слух разница почти неразличима.

Географически фамилия Лютеров тяготеет к регионам, где исторически были лютеранские общины: Поволжье (колонии немецких переселенцев), Прибалтика, Санкт-Петербургская губерния, а также южные губернии России. Встречается она редко — по данным современных телефонных справочников, носителей насчитывается не более нескольких сотен по всей России.

Версия о происхождении от имени собственного Лютер (как от фамилии Мартина Лютера) маловероятна: в русской среде это имя не использовали при крещении, а давать фамилию по западноевропейскому имени без дополнительного прозвищного смысла было не принято. Таким образом, почти наверняка предок носителя фамилии Лютеров был либо лютеранином, либо получил это прозвище от окружающих за связь с протестантской верой.