Se trata de un topónimo importante, antiguo, bien documentado, y sin embargo su explicación nos plantea serios problemas. Lógicamente su forma misma hace pensar inemdiatamente en el nombre del ave. 

De esta manera, puede considerarse que se trata de un antropónimo, de un nombre de persona, derivado de este nombre de animal,  pero este antropónimo, a nuestro conocimiento, no está documentado, lo que sí sucede con otros nombres de aves. De esta manera, la solución más verosímil nos parece que es considerar que Buitrago es sencillamente el nombre mismo del animal, con un sufijo -ago. Se habría generado, como tantos otros topónimos con origen en zoónimos, a partir de la presencia del animal en un lugar dado. A partir de un topónimo tipo "Cerro del Buitrago" , Monte del Buitrago" se habría producido la elisión del primer elemento e incluso del artículo. Hay casos iguales que hacen que este proceso no sea inverosímil. Esta hipótesis cuenta a su favor con la enorme cantidad de topónimos que presentan este nombre del animal o derivados y, sobre todo, cuenta con el hecho de que encontramos el mismo nombre Buitrago no solo en la localidad madrileña, que es muy conocida por razones históricas, sino en unas cuantas decenas de casos, extendidos por amplias zonas del territorio de lengua castellana. Sabemos que en algunos casos puede tratarse de traslados del topónimo madrileño o de otros, también sabemos que en algunos casos puede tratarse (con seguridad hay casos de ello) de usos recientes a partir del apellido generado por el topónimo madrileño principalmente, pero son demasiados los casos de Buitrago para pensar en un único origen toponímico. Al margen de ello, como se podrá ver con más detalle en el apartado de cognados, en muchos casos el topónimo Buitrago se refiere no a poblaciones, villas o lugares habitados, sino a parajes de montaña, cerros, barrancos, etc., en definitiva a lugares en donde la presencia de estas aves es esperable. 

Justamente podrá observarse, por último, una explicación similar que se ha propuesto para el topónimo Butrón, que alterna con Buitrón, y que está presente abundantemente, y en condiciones muy similares, en amplias zonas de España, pero que adquiere carta de naturaleza para referirse en concreto a una pequeña zona de la comarca de Las Merindades, en Burgos (así, por ejemplo, Ahedo del Butrón). 

No podemos precisar cuándo exactamente se hizo oficial el segundo elemento del topónimo, del Lozoya, pero aún en 1876 (véase abajo los sellos del ayuntamiento y alcaldía de ese año) se denominaba simplemente "Buitrago". El hidrónimo Lozoya, por cierto, es absolutamente opaco, muy oscuro, probablemente prerromano. Nda seguro se puede decir de él.