Фамилию Отузова стоит разбирать не с корня, а с ареала. Она характерна для тюркоязычных народов Поволжья и Приуралья — прежде всего для татар, башкир, а также для казахов. Суффикс -ов (-а) в женском варианте указывает, что фамилия прошла через русскую паспортную систему XIX — начала XX века: при записи в метрики или ревизские сказки к основе добавили русский патронимический суффикс. Мужская форма — Отузов.

Основа «Отуз» в большинстве тюркских языков означает «тридцать». В ономастике числительные нередко становились прозвищами. Самый вероятный сценарий: прозвище Отуз дали тридцатому по счёту ребёнку в семье (что в многодетных крестьянских семьях было не редкостью) или, наоборот, отцу, у которого родилось тридцать детей. Менее распространённая версия — прозвище по возрасту: так могли назвать мужчину, которому исполнилось тридцать лет, или того, кто выглядел «на тридцать» — в качестве уточняющей приметы.

Встречается и топонимическая версия. В Башкортостане и Татарстане есть несколько небольших населённых пунктов с корнем «Отуз» — например, деревня Отузы. В таком случае фамилия могла образоваться от названия места жительства: выходец из Отузов становился Отузовым.

Говорить о дворянском или купеческом происхождении Отузовых не приходится — фамилия редкая, не фиксируется в родословных книгах. Её носители в массе своей — потомки государственных или удельных крестьян, а также тептярей и башкир-вотчинников, получивших фамилию при всеобщей паспортизации в конце XIX века. В современной России фамилия встречается спорадически, преимущественно в Оренбургской, Челябинской областях и в Башкортостане.