Фамилия Байманова — это женская форма, а её основа — мужская фамилия Байманов. Разбирать происхождение правильнее с мужского варианта, который образован от личного имени Байман. Это имя, в свою очередь, является стяжённой формой составного имени Баймухаммед.

Первая часть, «бай», восходит к древнетюркскому слову со значением «богатый», «могущественный», «господин». Вторая часть — имя пророка Мухаммеда (в арабском языке — «восхваляемый, прославляемый»). Сложение этих компонентов даёт значение «прославленный господин» или «богатый, как Мухаммед». Именем Байман родители желали сыну знатности и достатка, соединяя в нём тюркский социальный идеал с сакральным образом пророка ислама.

С точки зрения словообразования, фамилия Байманов типична для тюркских народов, воспринявших русскую модель фамилий на -ов/-ев. Суффикс присоединялся к основе имени, и так возникала фамилия, отвечающая на вопрос «чей?» — то есть «сын Баймана» или «из рода Баймана». Распространение фамилии связано с регионами, где исторически проживают башкиры, татары и другие тюрко-мусульманские народы.

Встречаются и другие версии, менее вероятные. Например, что «бай» здесь — не часть имени, а прозвище богатого человека, а «ман» — самостоятельный корень. Однако ономастика знает множество примеров стяжения двусоставных имён (Баймухаммед → Байман, Габдулла → Абдул), поэтому версия с именем Байман остаётся основной. Точное место и время возникновения конкретного рода Баймановых можно установить только через генеалогические изыскания.