Фамилия Баймухамбетов — составная восточная фамилия, в основе которой лежит имя или прозвище. Она состоит из двух компонентов. Первый, «бай», — тюркского происхождения, означает «господин, повелитель, богач». Второй, «Мухамбет», — это местный фонетический вариант арабского имени Мухаммад, которое переводится как «восхваляемый, достойный». Таким образом, исходное имя Баймухамбет можно понять как «господин Мухаммад» или «богатый Мухаммад».

Словообразовательная модель здесь проста: к личному имени Баймухамбет добавлен русский патронимический суффикс -ов. Такая модель типична для фамилий, которые появились у тюркских народов в XIX–XX веках при контактах с русской администрацией и документооборотом. Суффикс указывает на принадлежность: «сын Баймухамбета».

Есть и вторая, менее распространённая гипотеза. Она возводит вторую часть фамилии не к имени Мухаммад, а к тюркскому слову muhabbet, которое заимствовано из арабского и означает «дружба, любовь, беседа». Согласно этой версии, прозвище Баймухамбет могло означать «богатый на беседу» или «щедрый на дружбу». Однако первая версия — от имени Мухаммад — выглядит убедительнее: имена с корнем «мухаммад» встречаются в тюрко-мусульманской среде повсеместно, а прозвища от абстрактного понятия «любовь» — редкость.

Фамилия Баймухамбетов распространена в Казахстане, Башкортостане и среди татар. Региональная привязка позволяет предположить, что предки носителя фамилии были мусульманами-суннитами и, скорее всего, относились к оседлому или полукочевому населению, где имена с компонентом «бай» давали детям в знак пожелания богатства и уважения. Сословная принадлежность могла быть разной: от зажиточных скотоводов до сельских ремесленников, но точных данных об этом нет.