Фамилия Аймухамедов — редкий пример сращения тюркского имени и арабского корня. Её основа — составное мужское имя Аймухамед, где первая часть «ай» с тюркских языков (казахского, башкирского, татарского) переводится как «луна», а вторая — «Мухамед» (араб. «восхваляемый», имя пророка). В сумме имя означает «лунный Мухамед» или «светлый, как луна, Мухамед» — поэтичный образ, подчёркивающий красоту и чистоту.

Суффикс -ов указывает на русскую модель образования фамилий: так в XIX–XX веках оформляли патронимы у тюркских народов, попавших в зону влияния Российской империи. Изначально Аймухамедов — «сын Аймухамеда». Форма без суффикса (Аймухамед) могла бы остаться личным именем, но именно -ов закрепил её как фамилию.

Географически фамилия тяготеет к Средней Азии и Поволжью: чаще всего встречается у казахов, башкир, татар и узбеков. В русских переписях она редка — это не массовая фамилия, а маркер конкретного рода, где имя предка было составным. Интересно, что в казахской ономастике есть вариант Аймухамед без суффикса, но в паспортной системе России и Казахстана преобладает именно Аймухамедов.

Словообразовательный нюанс: в отличие от фамилий на -ев, где конечный звук основы мягкий (Алексеев), здесь -ов присоединён к твёрдому согласному «д», что типично для заимствованных имён. Споров о происхождении почти нет — версия с тюркско-арабским именем единственная и бесспорная. Альтернативные гипотезы (например, связь с монгольским «аймак» — «племя») лингвисты отбрасывают из-за отсутствия фонетических переходов.

По сословному составу предки Аймухамедовых скорее всего были крестьянами или скотоводами — фамилия не несёт признаков дворянского или купеческого происхождения, так как составные имена с «ай» в аристократической среде не фиксировались.