Фамилия Тохтамиров напрямую связана с личным именем Тохтамир, которое было распространено в тюркской среде. Само имя составное, и его толкование вызывает споры, поэтому стоит рассмотреть две основные версии, каждая из которых по-своему раскрывает смысл.

Первая версия видит в основе имя Тукта (в диалектном произношении — Тохта), что переводится как «остановись», «стой». Вторая часть — «мир» — восходит к ирано-персидскому слову, которое через арабское «эмир» приобрело значение «военачальник», «повелитель», «господин». Складывая части, получаем примерно «остановившийся повелитель» или «стойкий господин». Такое имя могло отражать пожелание ребёнку твёрдости и способности удерживать власть или положение.

Вторая версия предлагает другую разбивку: «тох» (борьба) и «тамир», что родственно слову «темир» — «железо». Тогда имя переводится как «железная борьба». В этом случае родители, давая такое имя младенцу, вкладывали в него пожелание вырасти сильным, стойким и не отступать перед трудностями. Обе трактовки не противоречат духу тюркской ономастики, где имена часто были оберегами или наказами на будущее.

Словообразовательная модель проста и типична для русских фамилий тюркского происхождения: к основе Тохтамир добавили патронимический суффикс -ов, который указывает на принадлежность к отцу. То есть Тохтамиров — это буквально «сын Тохтамира». Такой способ формирования фамилий был массовым в XV–XVII веках, когда русское государство активно включало в свой состав служилых людей из татарской знати и просто выходцев из Орды.

Любопытно, что фамилия сохранила архаичный вариант имени с буквой «х» на месте более привычного «к» (сравните с фамилией Туктаров). Это может говорить о том, что предки носителя фамилии жили в регионе, где диалектное произношение закрепилось в документах именно в такой форме. В целом фамилия редкая и не получила широкого распространения, что типично для имён, не связанных с известными дворянскими родами или крупными крестьянскими общинами.