Фамилия Токбатырова — тюркская по происхождению, и её разбор стоит начать с мужской формы Токбатыров, от которой она образована путём прибавления русского суффикса -а (указывающего на принадлежность женщине). Основа фамилии — сложное имя или прозвище Токбатыр, которое состоит из двух корней: «ток» и «батыр».

Слово «батыр» (богатырь, батыр) в тюркских языках означает «храбрец», «воин», «силач». Это один из самых распространённых компонентов в именах и фамилиях народов Казахстана, Башкортостана, Татарстана, Кыргызстана и других регионов. Первая часть — «ток» — может иметь несколько значений. Самое вероятное: в казахском и других тюркских языках «ток» — это «сытый», «насытившийся», а в переносном смысле — «довольный», «богатый», «полный сил». Таким образом, Токбатыр — это «сытый (то есть обеспеченный, благополучный) богатырь» или «полный сил воин». Встречается и другая версия: «ток» как «прямой», «верный» (ср. казахское «түзу» — прямой, но фонетически это менее близко), или даже как «ток» в значении «поток», «течение» (от монгольского «тог»), но она менее убедительна для антропонимии.

Фамилия образована по русской патронимической модели: к основе Токбатыр добавлен русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Токбатыров). Такое оформление — типичная история для тюркских фамилий, которые фиксировались в документах Российской империи в XIX–XX веках. Приставка -а в женском варианте Токбатырова — чисто грамматическая, она не меняет смысла.

Географически фамилия Токбатырова (и её мужская форма) встречается прежде всего в среде казахов, реже — у башкир и татар. Основной ареал — Казахстан, особенно южные и западные области, а также Оренбургская, Астраханская и Саратовская области России, где исторически компактно живут казахи. Встречаются носители и в Кыргызстане, но реже.

Социальный контекст: фамилия недворянская, не княжеская. Предки носителя, скорее всего, были скотоводами или воинами (в кочевом обществе «батыр» — почётное звание, но не титул). Имя Токбатыр могли дать ребёнку, желая ему сытой и воинской жизни, или же это было прозвище взрослого человека, отличавшегося физической силой и достатком. Сословно — это фамилия из среды простого народа, «чёрной кости» (кара сүйек) по казахской стратификации, хотя в XIX веке границы были размыты.

В написании возможны варианты: Токбатыров/Токбатырова, а также — из-за передачи казахской фонетики через русскую графику — Токбатырулы (без суффикса -ов, по тюркской модели), но в российской паспортной системе закрепилась именно русифицированная форма с -ов. Встречаются и однокоренные фамилии: Батыров, Токбаев, Токтаров — они могут быть как самостоятельными, так и восходить к разным вариантам имени Токбатыр.