Фамилия Толутанова образована по архаичной притяжательной модели, характерной для восточнославянских фамилий XVI–XVII веков. Суффикс -ов- (в женском роде -ова) указывает на принадлежность главе семьи: Толутанова — «жена или дочь Толутана». Основа фамилии — прозвище или неканоническое имя Толутан, которое в свою очередь происходит от тюркского слова «толу» (полный, сытый, обильный) с добавлением уменьшительно-ласкательного суффикса -ан. Таким образом, Толутан — это «полненький, упитанный» или «сытый, довольный жизнью» человек.

В русских говорах Поволжья и южных регионов, где исторически было сильное тюркское влияние, слово «толу» могло также означать «насыпь, холм» или «куча». В этом случае прозвище Толутан давали либо человеку плотного телосложения, либо тому, кто жил на возвышенности. Альтернативная, менее вероятная версия связывает фамилию с диалектным глаголом «толутать» (говорить невнятно, бормотать), но эта гипотеза не имеет серьёзной лексикографической поддержки.

Фамилия крайне редкая. Её география бытования привязана к югу России и Западной Сибири, куда переселенцы из южнорусских губерний принесли свои родовые прозвания. В документах XVIII века встречаются однокоренные фамилии Толутаев, Толутин, что подтверждает тюркский корень «толу» как основу для целого гнезда фамилий.

Социальный состав носителей фамилии Толутановы, судя по архивным данным, был преимущественно крестьянским и однодворческим. Однодворцы — особое сословие, занимавшее промежуточное положение между крестьянами и мелкими помещиками, часто охранявшее южные рубежи государства. Фамилия не получила дворянского статуса и не попала в родословные книги, поэтому её носители — потомки служилых людей «по прибору» или вольных крестьян, закрепивших за собой прозвище в качестве родового имени.