Фамилия Тахтамбетов звучит непривычно для русского уха, но её происхождение прозрачно для знатоков тюркской ономастики. Она образована от составного имени Тахтамбет, которое состоит из двух частей. Первая — «тахта» (в разных тюркских языках — «останавливайся», «стой» или «держись»). Вторая — «мбет», вариант имени «Мухаммед» или «Магомед», распространённый у народов, принявших ислам. Таким образом, имя Тахтамбет можно перевести как «стойкий, как Мухаммед» или «держись веры Мухаммеда». Это имя-оберег, пожелание твёрдости в вере.

Суффикс -ов указывает на русскую модель образования фамилий. В XIX–XX веках, при переписях и паспортизации, фамилии многих народов Российской империи оформляли по русскому образцу: к основе добавляли -ов, -ев или -ин. Тахтамбетов — буквально «сын Тахтамбета» или «из рода Тахтамбета». Фамилия сохранила исходное имя без изменений, в отличие от некоторых однокоренных, где «мбет» могло перейти в «бет» или «мет».

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически жили казахи, ногайцы, башкиры или татары — народы, у которых имя Тахтамбет встречалось нередко. В России чаще всего её можно встретить в Оренбургской, Астраханской областях, в Татарстане и Башкортостане. В Казахстане фамилия также распространена, но там она чаще пишется без русского окончания — Тахтамбет.

Социальный контекст прост: предки носителя фамилии не были князьями или дворянами. Имя Тахтамбет давали простым людям, чаще всего в среде кочевников или полукочевых скотоводов. Фамилия не говорит о знатности, но чётко указывает на этнические корни и религиозную традицию — ислам суннитского толка, распространённый в тюркской среде. Встречаются варианты написания с одной «т» — Тахамбетов, но это скорее искажение при записи в документах, чем отдельная ветвь.