Фамилия Ажмуханова происходит от мужского имени Ажмухан. Это составное имя восточного происхождения, которое складывается из двух частей. Основа «ажму» восходит к тюркскому слову «аджме» — «очень красивый». Вторая часть — «хан» — древний титул, который первоначально обозначал вождя племени, например, у кочевых народов Ирана и Афганистана, а позже стал распространённым компонентом мужских имён у многих тюркских и мусульманских народов.

Фамилия образована по русской модели: к основе Ажмухан добавили суффикс -ов- и окончание -а, указывающее на женский вариант. У мужчин фамилия звучит как Ажмуханов. Такая схема типична для фамилий, которые возникли в среде, где русское делопроизводство адаптировало местные имена под привычные патронимические формы.

Процесс закрепления фамилий у разных народов шёл неравномерно, поэтому назвать точное время и место возникновения рода Ажмухановых можно только после генеалогических изысканий. Однако состав имени подсказывает географию: скорее всего, предки носителей фамилии жили в регионах, где были распространены тюркские языки и ислам — в Средней Азии, Поволжье, на Кавказе или в Западной Сибири.

Интересно, что фамилия не имеет параллелей с распространёнными русскими основами, что делает её редкой и легко узнаваемой. Если искать однокоренные варианты, то можно встретить Ажмухамедов, где вторая часть имени — уже не хан, а Мухаммед. Это указывает на то, что модель «красивый + титул или имя пророка» была продуктивной в народной антропонимии.