Фамилия Бикмамбетова образована по самой распространённой в русском языке модели — с суффиксом -ов (-ова). Это указывает на то, что предок носителя фамилии, скорее всего, был крещёным татарином или башкиром, а сама фамилия возникла в русскоязычной среде при оформлении документов. Суффикс -ов добавляется к мужским именам и прозвищам, оканчивающимся на согласный, и означает «чей?» (чей сын? чей человек?).

Основа фамилии — мужское тюркское имя Бикмамбет, которое состоит из двух корней: «бик» (бек — «господин», «князь», «вожак») и «мамбет» — народная форма имени Мухаммед, широко распространённая у тюркских народов Поволжья, особенно у башкир и татар. Таким образом, имя Бикмамбет дословно переводится как «князь Мухаммед» или «господин, подобный Мухаммеду». Это не просто имя, а сложносоставное имя-пожелание, подчёркивающее знатность и благочестие.

Встречаются два основных варианта написания: Бикмамбетов и Бикмаметов. Второй вариант — результат фонетического упрощения, когда звук «б» между согласными «м» выпадает при произношении. Оба написания считаются правильными, но форма с «б» (Бикмамбетов) ближе к исходному имени и чаще встречается в исторических записях.

Фамилия сосредоточена в регионах с компактным проживанием татар и башкир: в Башкортостане, Татарстане, Оренбургской и Челябинской областях. Встречается она редко, что говорит о её происхождении от конкретного родового имени, не превратившегося в массовую фамилию. Предки носителей фамилии, вероятно, были либо служилыми людьми (мурзами, татарскими князьями), либо зажиточными крестьянами, так как имя «Бикмамбет» давали в знак уважения к роду.

Родственные фамилии — Бикбулатов, Бикмухаметов, Бикташев — построены по той же модели: корень «бик» + другое имя (Булат, Мухамет, Тайша). Это целый пласт тюрко-башкирских фамилий, которые сохранили в русском оформлении память о доисламской и исламской знати.