Фамилия Токтахунов — редкий случай в русском ономастиконе, где тюркское имя слилось с типичным русским патронимическим суффиксом -ов. Её основа уводит нас в мир доисламских имён, распространённых у казахов, киргизов, татар и других тюркских народов.

Корень фамилии — составное мужское имя Токтахун (варианты: Туктагун, Туктакун). Оно образовано от двух тюркских основ: «токта» (стой, остановись) и «кун» (солнце, день). В буквальном переводе имя означает «стой, солнце» или «останови день». Такие имена-пожелания давали младенцам, родившимся в трудный час, — чтобы время остановилось, чтобы ребёнок выжил и остался в этом мире. Это характерная черта древних тюркских охранительных имён: они не описывали человека, а заклинали судьбу.

Русский суффикс -ов добавился, когда носитель имени перешёл в русскую административную или военную среду. Скорее всего, это произошло не позднее XIX века, когда тюркские народы Российской империи получали фамилии по отцу. Токтахунов — буквально «сын Токтахуна». Фамилия могла закрепиться за казачьими родами на Урале, за татарскими крестьянами в Поволжье или за казахскими переселенцами.

Интересно, что фамилия Токтахунов не имеет версий с «внутренним» тюркским суффиксом -улы (как Токтахун-улы), что указывает на её позднее оформление уже в русской канцелярии. Встречается также вариант Туктагунов — с оглушением конечного «х» в «г» под влиянием устной речи. Обе формы редки, но первая чуть чаще попадается в документах Оренбургской и Астраханской губерний.

Социальное происхождение предков с такой фамилией — скорее всего, казаки или государственные крестьяне. Дворянских родов Токтахуновых не зафиксировано, что подтверждает её «народный» характер: фамилию получил простой человек, чей отец носил тюркское имя, а не арабское или персидское.