Фамилия Алимахмадов — яркий пример сложения двух арабских имён, что сразу указывает на её происхождение из мусульманской среды, скорее всего из Средней Азии. В основе лежит составное личное имя Алимахмад (Али-Мухаммад), где «Али» («возвышенный», «высокий») и «Махмад» (фонетический вариант имени Мухаммад — «восхваляемый», «достойный хвалы») соединяются в честь двух ключевых фигур ислама: халифа Али и пророка Мухаммада. Такое двойное имя — распространённая практика у народов, исповедующих ислам, особенно у таджиков и узбеков.

Модель образования фамилии — русский патронимический суффикс -ов, добавленный к восточному имени. Это типичный случай для фамилий, которые возникли в XIX–XX веках на территориях Российской империи и СССР среди нерусских народов: к отцовскому имени (в данном случае Алимахмад) прибавляли русское окончание, чтобы адаптировать его к документам. Таким образом, Алимахмадов буквально означает «сын Алимахмада» или «потомок Алимахмада».

Географически фамилия тяготеет к Таджикистану, Узбекистану и приграничным районам Афганистана. В России она встречается редко и почти всегда среди выходцев из этих регионов. В отличие от русских фамилий на -ов, которые часто 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.

Интересная деталь: в таджикском и узбекском языках имя «Махмад» часто записывается 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.