Фамилия Баймаханов — яркий пример того, как тюркское имя собственное превратилось в русскую фамилию. Основа здесь — мужское личное имя Баймахан, которое в свою очередь сложено из двух тюркских корней: «бай» (богатый, господин, уважаемый человек) и «махан» (вариант имени Мухаммед или производное от арабского «макан» — место, положение). Таким образом, имя Баймахан можно перевести как «богатый Мухаммед» или «господин положения».

Русский суффикс -ов присоединился к основе, когда носитель имени попал в сферу русского делопроизводства. Это типичная модель для фамилий народов Поволжья, Урала и Казахстана, которые вошли в состав Российской империи. В отличие от чисто русских фамилий на -ин, здесь использовали -ов, потому что основа оканчивается на твёрдый согласный.

Географически фамилия Баймаханов чаще всего встречается среди казахов, башкир и татар. В казахском ономастиконе есть целое гнездо родственных фамилий: Баймагамбетов, Баймухамбетов, Баймуратов. Все они построены по одной схеме — «бай» плюс имя пророка или почитаемого предка. Это указывает на то, что предки носителя фамилии, скорее всего, были не просто зажиточными людьми, а людьми, подчёркивавшими свою религиозную принадлежность через имя.

Спорных версий у фамилии практически нет. Изредка можно встретить попытку вывести «бай» из китайского «бэй» (север), но это натяжка: для тюркских языков «бай» — базовый социальный термин, зафиксированный в сотнях имён. Правдоподобнее всего считать, что первый Баймаханов получил фамилию по отцу, которого звали Баймахан, и это имя не было случайным — его дали с пожеланием богатства и уважения.