Фамилия Токтомушев — один из тех случаев, когда русская по форме фамилия (суффикс -ев, указывающий на принадлежность) скрывает тюркскую основу, пришедшую из кочевого мира Центральной Азии. Её ядро — мужское имя Токтомуш, которое в свою очередь восходит к тюркскому глагольному корню «токта-» со значением «останавливаться», «задерживаться», «успокаиваться». В именах народов, исповедовавших ислам, этот корень часто осмыслялся как пожелание ребёнку быть спокойным, уравновешенным, «остановленным» от дурных поступков или болезней.

Буквально Токтомуш означает «остановившийся», «устоявшийся». Это имя известно у киргизов, казахов, алтайцев и ряда других тюркоязычных групп. Примечательно, что в некоторых тюркских диалектах слово «токто» имело и более конкретный смысл — «мир», «покой», а также могло относиться к человеку, который умел улаживать споры, мирить враждующих. Поэтому носитель имени Токтомуш мог получить его не случайно: либо как охранительное имя (чтобы злые силы «остановились» перед ним), либо как прозвище миротворца.

Фамилия Токтомушев — это русифицированная патронимическая форма. Её модель проста: к тюркскому имени Токтомуш прибавили русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягких или шипящих основ). В русской традиции фамилии на -ев/-ов означали «сын такого-то», поэтому первоначально Токтомушев — это «сын Токтомуша». Переход имени в фамилию произошёл, скорее всего, в XIX — начале XX века, когда представители тюркских народов, попадая в состав Российской империи, получали фамилии по отцу по русскому образцу.

Географически фамилия Токтомушев тяготеет к регионам, где исторически жили киргизы и переселенцы с Тянь-Шаня. В современной России она встречается в основном в Сибири, на Урале и в крупных городах, куда мигрировали выходцы из Киргизии и Казахстана. Встречается и вариант Токтомушев с ударением на второй слог, хотя в исходном имени ударение обычно падает на последний слог: Токтому́ш.

Стоит отметить, что фамилия Токтомушев не имеет отношения к слову «ток» (электрический) или «томуш» (если это не тюркское имя). Любые попытки вывести её из славянских корней ошибочны — это чистый тюркизм, адаптированный русским суффиксом. Встречается также редкая форма Токтомушов, но она менее характерна для русской орфографии.