Фамилия Толенгутов — редкий случай в русском ономастиконе, где тюркская основа переплелась с русским патронимическим суффиксом. Её ядро — слово «толенгут» (варианты: төленгут, телеңгут), которое в казахском и некоторых других тюркских языках означало «толмач», «переводчик», «посредник». В дореволюционной Средней Азии и казахских степях толенгутами называли особую социальную группу — людей, выполнявших роль гонцов, толмачей или слуг при ханах и султанах. Со временем это слово могло стать прозвищем для человека, который служил переводчиком или, в более широком смысле, был «своим» среди русских и степняков, выполняя посреднические функции.

Суффикс «-ов» указывает на русский способ образования фамилии: Толенгутов — буквально «сын Толенгута» или «из рода Толенгутовых». Такая модель типична для южных и восточных регионов Российской империи, где оседали казаки, крестьяне и ссыльные, смешиваясь с местным населением. Фамилия могла закрепиться за казаком или солдатом, получившим прозвище Толенгут за знание языков, либо за тюрком, перешедшим на русскую службу и принявшим фамилию по отцу. Географически фамилия чаще всего встречается в Оренбургской области, Башкортостане и Казахстане — в зоне бывшего Оренбургского казачьего войска, где контакт культур был особенно плотным.

Интересно, что фамилия не имеет вариантов с суффиксом «-ев» (Толенгутев), что говорит о её позднем оформлении — уже после того, как основа прочно вошла в русский быт. В отличие от более распространённых тюркских фамилий на «-ин» (например, Толенгутин), форма на «-ов» встречается реже и указывает на более официальный, канцелярский путь записи, возможно, при переселении или приписке к сословию. Споров о происхождении почти нет: все исследователи сходятся, что корень — тюркский, а русский суффикс — вторичный. Слабые версии, связывающие фамилию с монгольским «төлөнгө» (плата, дань), не подтверждаются ни словарями, ни историческими документами — в казахском языке именно «толенгут» закрепилось как социальный термин, и именно он дал прозвище.

В сословном плане Толенгутовы могли быть как казаками (в списках Оренбургского войска XIX века такие фамилии встречаются), так и государственными крестьянами из числа осевших тюрков. Дворянской ветви не прослеживается — фамилия слишком «низовая» по происхождению, связанная с ремеслом или службой, а не с землевладением. Сегодня носители фамилии живут в основном в России и Казахстане, причём в русскоязычной среде она сохранила ударение на втором слоге: Толенгу́тов.