Фамилия Алмосов образована от мужского или женского имени Алмос, которое в таджикском и некоторых других тюркских языках означает «алмаз», «бриллиант». Это имя-оберег — родители могли так назвать ребёнка, чтобы он был твёрдым, ценным и неуязвимым для зла. В русской среде такие имена, попав через межэтнические контакты, давали основу для фамилий с помощью стандартного суффикса -ов, указывающего на принадлежность («сын Алмоса»).

Существует и другая версия: от испанского слова «almo» — «живительный, благой». Однако она менее убедительна: испанские корни у русской фамилии — случай редкий, а объяснить её появление в центральной России или Поволжье через таджикское или тюркское влияние гораздо проще. География фамилии подтверждает это: Алмосовы встречаются в Татарстане, Башкортостане и соседних областях — регионах, где столетиями соседствовали русские и тюркские народы.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: основа (имя Алмос) плюс суффикс -ов. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Алмо́сов. В дореволюционных документах фамилия могла писаться через «а» в окончании — Алмосав, но после орфографической реформы закрепился современный вариант.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Алмазов, Алмазбеков — то Алмосов стоит особняком: в ней сохранилась более архаичная огласовка корня, без «а» во втором слоге. Это может указывать на более раннее заимствование или на диалектное произношение.