Фамилия Абрагимов — редкий случай, когда тюркская основа и русская модель образования соединились в одном слове, но при этом сама фамилия почти не встречается за пределами узкого региона. Её ядро — личное имя Абрагим, которое представляет собой диалектный или исторический вариант имени Ибрагим (арабское «пророк Авраам»). В татарском, башкирском и других тюркских языках огласовка могла смещаться: начальное «и» переходило в «а», а конечное «м» выпадало или заменялось. Так возникла форма Абрагим, зафиксированная в метрических книгах и переписях Поволжья и Приуралья.

Русский суффикс -ов присоединили к основе Абрагим, когда в середине XIX века началась массовая паспортизация тюркского и финно-угорского населения. Чиновник, не мудрствуя, записывал отчество по великорусскому образцу: «Абрагимов сын» превращалось в фамилию. Поэтому носители Абрагимовых — почти наверняка потомки крещёных или не крещёных татар, мишарей, башкир, реже — чувашей. География фамилии плотно привязана к Татарстану, Башкортостану, Оренбургской и Самарской областям, а за их пределами она встречается единично.

Отдельного внимания заслуживает суффикс -ов, а не -ин. Если бы фамилия образовалась от русского прозвища или имени, она, скорее всего, получила бы суффикс -ин (как Абрагимин). Но -ов указывает на то, что основа воспринималась как иноязычное имя, не склоняемое по русским падежам, — типичная ситуация для тюркских антропонимов.

В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) Абрагимов не упоминается — это локальная, не общерусская форма. Её ближайшие «родственники» — фамилии Абрагин, Абраимов и, конечно, Ибрагимов, которая распространена несравненно шире. Разница между Ибрагимовым и Абрагимовым не смысловая, а фонетическая: в одном случае имя записали через арабский книжный вариант, в другом — через разговорный тюркский. Таким образом, Абрагимов — это не ошибка и не искажение, а живой след устной традиции, попавший в документы.