Фамилия Алимухамедов — одна из тех, где значение можно прочитать почти буквально, стоит лишь разобрать её на составные части. Это типичная восточная фамилия, образованная от полного арабского имени Алимухамед. В основе лежит соединение двух сакральных для ислама имён: «Али» и «Мухамед».

Первая часть, «Али», восходит к арабскому корню со значением «высокий, возвышенный». В мусульманской традиции это один из эпитетов Аллаха, поэтому имя несёт смысл «великий, могущественный, высший». Вторая часть — «Мухамед» (точнее, Мухаммад) — означает «восхваляемый, прославляемый». Это имя основателя ислама, пророка Мухаммада, и в арабском мире оно одно из самых распространённых.

Соединение двух таких имён в одно — Алимухамед — характерно для тюркской ономастики. Со временем арабские антрополексемы (имена-основы) стали активно использоваться при образовании составных тюркских имён. Родители, называя сына Алимухамедом, желали ему стать достойным мусульманином, соединив в имени качества «возвышенного» и «восхваляемого».

Фамилия образована по русской модели с патронимическим суффиксом -ов. Он указывает на принадлежность: Алимухамедов буквально означает «сын Алимухамеда» или «потомок Алимухамеда». Такой способ русификации восточных имён — добавление суффикса -ов/-ев — был массовым в XIX–XX веках, особенно при документальном оформлении фамилий у народов Средней Азии и Кавказа.

Интересно, что встречаются варианты написания: Алимухаммедов (с удвоенной «м» в корне «Мухаммед»). Оба варианта допустимы, хотя первый — с одной «м» — фонетически ближе к тюркскому произношению, где долгота согласного не всегда фиксируется на письме. В русских документах чаще закреплялся упрощённый вариант.

Географически фамилия Алимухамедов распространена в среде народов, традиционно исповедующих ислам: среди татар, башкир, казахов, узбеков, а также у народов Северного Кавказа. Встречается она реже, чем, скажем, просто Алиев или Мухамедов, что делает её более узнаваемой и конкретной по происхождению — она не утратила связь с исходным двусоставным именем.