Фамилия Агыманова почти наверняка имеет тюркское происхождение, и её основа — мужское личное имя или прозвище Агыман. В тюркских языках, особенно в казахском, башкирском, татарском и каракалпакском, корень «агы» (ак, акъ) означает «белый», «чистый», «светлый» или «течение», «поток». Вторая часть «-ман» — распространённый усилительный или именной аффикс, который может придавать слову значение «обильный», «полный» или просто образовывать имя. Таким образом, Агыман могло означать «белый, светлый человек», «чистый душой» или, в другом прочтении, «быстрое течение» — прозвище для энергичного, стремительного человека.

Фамилия образована по русской патронимической модели, но не через типичный суффикс -ов/-ев, а через -ов- с последующим женским окончанием -а. Форма Агыманова — это женский вариант фамилии. Мужская форма — Агыманов. Такая модель типична для народов, вошедших в состав Российской империи, когда к тюркскому имени добавляли русский суффикс принадлежности: «чей?» — Агыманов, то есть «сын Агымана». Фиксация женского варианта с окончанием -а — стандартная практика в русском языке для указания на женщину.

Интересно, что в фамилии сохранился редкий для русской ономастики корень. В отличие от массовых фамилий на -ин от имён на -а (Иван — Иванов), здесь мы видим тюркскую основу, которая не была адаптирована до неузнаваемости. Это говорит о сравнительно позднем оформлении фамилии — скорее всего, в XIX — начале XX века, когда шёл массовый учёт населения в степных и мусульманских регионах. Предки носительницы фамилии могли быть скотоводами, воинами или сельскими жителями, получившими фамилию по имени отца или деда.

Поскольку фамилия редкая, её география, скорее всего, привязана к регионам с тюркским населением: Казахстан, Башкортостан, Татарстан, Оренбургская, Астраханская области, а также места расселения казахов и ногайцев. Спорных версий происхождения здесь немного: альтернативное чтение могло бы возводить имя к арабскому «Ахмад» (хвалимый), но фонетически переход «Ахмад» → «Агыман» маловероятен без промежуточных форм. Самая правдоподобная версия — чисто тюркское имя-прозвище, описывающее внешность или характер.