Фамилия Тохтомир — редкий случай, когда в основе лежит не христианское имя, не прозвище по профессии и не географическое название, а тюркское составное имя. Разбирать её стоит с конца: суффикс -ов указывает на русскую модель образования от отчества или прозвища отца. Значит, предок носителя этой фамилии звался Тохтомиром.

Само имя Тохтомир — типичный для тюркских языков композит. Первая часть «тохта» восходит к глаголу со значением «останавливаться», «стоять», «держаться». Вторая — «мир» (в тюркской передаче «мыр», «бир») — заимствование из арабского, означающее «повелитель», «эмир», а в более широком смысле — «владыка» или «господин». Вместе имя можно истолковать как «стойкий властелин», «крепкий правитель» или «тот, кто удерживает власть». Это имя-пожелание, типичное для знатных родов или воинской среды: родители желали сыну твёрдости и власти.

В русских документах фамилия Тохтомир встречается крайне редко, и это не случайно. Она почти наверняка указывает на происхождение из среды служилых татар или выходцев из Казанского, Крымского или Сибирского ханств, перешедших на русскую службу в XV–XVII веках. Такие люди получали поместья и записывались в дворянские списки, а их потомки нередко русифицировали фамилии, но не меняли основу. Тохтомировы могли осесть в южных уездах России, в Поволжье или на Урале — там, где традиционно селили татарскую служилую знать.

В отличие от фамилий на -ин, образованных от основ на -а/-я (Тохма), форма Тохтомир-ов говорит о том, что имя отца воспринималось как полное, не усечённое. Это дополнительный аргумент в пользу того, что перед нами не бытовое прозвище, а именно личное имя, данное при рождении. В тюркской ономастике известны и параллельные формы: Тохтамыш (близкое по смыслу имя, где вторая часть — «мыш» как суффикс действия), но Тохтомир — самостоятельный вариант, не сводимый к более известному хану Тохтамышу.

Спорных версий здесь немного, но одна встречается: попытка связать фамилию с монгольским «тохтом» (порядок, закон) и «мир». Лингвистически это менее убедительно, так как вторая часть в монгольском не даёт «мир» в значении «эмир» — это арабизм, пришедший через тюркскую среду. Поэтому тюркское происхождение остаётся основным.