Фамилия Токтауова — женская форма, а мужская, Токтауов, встречается реже. Она образована по тюркской модели с помощью патронимического суффикса -ов/-а, который в XIX–XX веках активно адаптировал тюркские имена и прозвища в русскую фамильную систему. Основа фамилии — личное имя Токтау, которое, в свою очередь, восходит к тюркскому глагольному корню «токта-» (останавливаться, задерживаться, успокаиваться). В казахском, башкирском, татарском и других тюркских языках имя Токтау (или Токтай) давали ребенку с пожеланием спокойного, уравновешенного характера, а иногда — как оберег, чтобы «остановить» детскую смертность или болезни.

Словообразовательная модель здесь необычна: в основе не имя с конечным мягким согласным (как в типичных русских фамилиях типа Токтаев), а форма на -у. В тюркских языках -у — это суффикс отглагольного существительного или имени действия, поэтому Токтау буквально означает «остановка», «покой», «затишье». Такие имена — отглагольные имена-пожелания — характерны для доисламского пласта тюркской антропонимии, но сохранились и позже. Фамилия Токтауова, таким образом, несет в себе не просто имя предка, а целую смысловую программу: предок, носивший имя Токтау, воспринимался как человек, приносящий спокойствие, или как тот, чье рождение «остановило» череду несчастий.

Географически фамилия распространена преимущественно в Казахстане, особенно в западных и южных областях, а также среди казахской диаспоры в России (Оренбуржье, Астраханская область). Встречается она и у башкир, где имя Токтау фиксируется в шежере (родословных) XIX века. В русской среде фамилия практически не бытует, что указывает на ее четкую этническую привязку.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Токтаев, Токтаров, Токтамышев) показывает, что Токтауов — более редкий вариант, сохранивший архаичную основу на -у. В документах XIX века можно встретить написание Токтаув (без удвоенного «о»), но это, скорее всего, описка или упрощение при записи в метрических книгах. Никаких дворянских или купеческих династий с этой фамилией не зафиксировано — это фамилия крестьянского и скотоводческого сословия, что типично для тюркских патронимов, не связанных с титулами.