Фамилия Ширтанов — довольно редкая, и её значение напрямую связано с тюркским миром. В основе лежит имя или прозвище Ширтан, которое состоит из двух частей: «шир» (лев, тигр) и «тан» (тело, стан). В буквальном смысле Ширтан можно перевести как «львиное тело» или «львиный стан» — такой эпитет давали сильному, могучему человеку. Модель образования типична для русских фамилий: к основе на согласный добавили суффикс -ов, означающий принадлежность («чей?» — сын Ширтана). Встречается и вариант Ширтанов с ударением на второй слог.

Сложность в том, что имя Ширтан могло прийти в русскую среду двумя путями. Первый — через татарских или башкирских мурз, которые переходили на службу к московским князьям в XV–XVII веках. Второй — через чувашский язык, где слово «шӑрттан» означает колбасу (домашнюю, с начинкой из крупы и крови). В этом случае прозвище Ширтан могли дать мяснику или любителю сытной еды. Обе версии имеют право на существование, но первая (тюркское имя) выглядит убедительнее: фамилии на -ов от тюркских имён — массовое явление в Поволжье.

Географически фамилия тяготеет к Чувашии, Татарстану и Башкортостану, а также к соседним областям — Нижегородской, Самарской, Оренбургской. Встречается и на Урале, куда в XVIII–XIX веках переселялись крестьяне из этих регионов. Сословно носители Ширтановых были в основном государственными крестьянами или мещанами, но не исключено, что ранние представители относились к служилым татарам.

Редкость фамилии объясняется тем, что исходное имя Ширтан не было широко распространено — оно встречается в основном у чувашей и татар-мишарей. В русских говорах параллелей почти нет: слово «ширтать» в диалектах не зафиксировано. Поэтому фамилия осталась локальной, не разойдясь по всей стране, и сегодня её носители чаще всего могут проследить корни до одного из регионов Среднего Поволжья.