Фамилия Алемесова — женская форма, а её мужской вариант — Алемесов. Это фамилия русского типа, образованная по стандартной модели с суффиксом -ов от прозвища или неканонического имени Алемес. В центре внимания здесь не столько корень, сколько редкость самой основы: в современных словарях русских фамилий она почти не встречается, что делает её уникальной для исследователя.

Основа Алемес, скорее всего, восходит к тюркскому имени Алимес (варианты — Алемес, Алимас) со значением «не берущий», «не принимающий» — такой именной формулой родители могли выразить пожелание, чтобы ребёнок не брал чужого, был честным и довольствовался своим. В тюркской ономастике подобные имена с отрицательной частицей -мес/-мас встречаются часто: например, Батырмес («не ставший батыром») или Алмас («не возьмёт»). Алемес — это именно охранительное имя, которое давали, чтобы уберечь младенца от сглаза или зависти.

Словообразовательная модель проста: к основе Алемес добавили типичный русский патронимический суффикс -ов, означающий принадлежность («сын Алемеса»). Затем, при переходе фамилии в женский род, появилось окончание -а. Такая фамилия могла закрепиться в семьях, где предок носил имя Алемес, а сам он, скорее всего, был крещёным татарином, башкиром или представителем другого тюркоязычного народа, перешедшим в православие. В русских документах XVI–XIX веков подобные имена нередко фиксировали у служилых людей, казаков и крестьян южных и восточных губерний.

Географически фамилия Алемесов (и Алемесова) встречается в основном в Поволжье и на Урале — регионах, где исторически плотно соседствовали русские и тюркские народы. Встречаются единичные записи в Оренбургской, Самарской, Челябинской областях, а также в Башкортостане. Это не массовая фамилия, а скорее редкая, локальная, что говорит о её происхождении от конкретного рода или нескольких неродственных семей.

Других версий, например от греческого или славянского корня, у фамилии нет — звуковой облик Алемес слишком характерен для тюркских языков. Если же предположить, что основа могла быть переосмыслена в русском языке как «алый мес» (то есть «месяц»), это будет народная этимология, не подтверждённая историческими документами.