Фамилия Алимахмадов — яркий пример того, как русский патронимический суффикс -ов «прирос» к восточному составному имени, создав новую фамилию. Она буквально означает «сын Алимахмада» или «потомок Алимахмада». В основе лежит сложение двух арабских имён: «Али» («возвышенный», «высокий») и «Махмад» — упрощённый бытовой вариант имени Мухаммад («восхваляемый», «достойный хвалы»). Такое двойное имя — распространённая практика у народов, исповедующих ислам, особенно у таджиков и узбеков: оно соединяет в честь двух ключевых фигур ислама — халифа Али и пророка Мухаммада.

Модель образования фамилии — типичный случай для XIX–XX веков, когда на территориях Российской империи и СССР к отцовскому имени нерусских народов добавляли русское окончание, чтобы адаптировать его к документам. В отличие от многих русских фамилий на -ов, которые происходят от прозвищ или профессий, здесь мы имеем дело с чистым теофорным именем (содержащим имя бога или святого): предок носителя фамилии, скорее всего, получил имя Алимахмад при рождении, и оно не имело отношения к его занятиям или внешности.

Географически фамилия тяготеет к Таджикистану, Узбекистану и приграничным районам Афганистана. В России она встречается редко и почти всегда среди выходцев из этих регионов. Интересная деталь: в таджикском и узбекском языках имя «Махмад» часто записывают как «Мухаммад», но в фамилиях закрепился именно упрощённый, «бытовой» вариант произношения — Алимахмадов, а не Алимухаммадов. Это говорит о том, что фамилия фиксировалась со слов носителей, а не по арабской орфографии. Встречаются также варианты написания с одной «м» (Алимахадов), но они редки и считаются ошибкой при паспортной записи.