Фамилия Бекмухамедова образована от мужского личного имени Бекмухамед, а оно, в свою очередь, составное. Первая часть — тюркское «бек» (князь, повелитель, господин). Вторая — арабское имя Мухаммед, которое значит «прославляемый», «достохвальный». Сложные имена с компонентом «бек» были широко распространены у народов, исповедующих ислам, особенно в Средней Азии и на Кавказе.

Формирование фамилии Бекмухамедов происходило в XV–XVII веках. В этот период в России активно шёл процесс русификации нерусских имён: к основе добавляли типичные русские суффиксы -ов или -ев. Так имя Бекмухамед превратилось в фамилию Бекмухамедов, а женская форма — Бекмухамедова.

Проникновению таких основ в русский именослов способствовала историческая ситуация: многие дворянские роды в России имели нерусское происхождение, в том числе татарское, башкирское или кавказское. Однако точное место и время возникновения конкретной ветви рода Бекмухамедовых можно установить только через генеалогические изыскания — по архивным документам, ревизским сказкам или метрическим книгам.

Фамилия нередко встречается среди татар, башкир, казахов, а также народов Дагестана, где традиция имён с «беком» сохранялась особенно долго. В русской среде носители фамилии появились в результате межэтнических браков или перехода в православие, но сама основа осталась узнаваемо мусульманской.