Фамилия Бикмухамедов — классический пример тюркской патронимической модели, вросшей в русскую фамильную систему. Её основа — составное мужское имя Бикмухамед, которое, в свою очередь, образовано сращением двух компонентов: «бик» (вариант «бек») — «господин, вождь, князь» и «Мухамед» (араб. Мухаммад) — «восхваляемый», имя пророка. Таким образом, имя Бикмухамед можно перевести как «князь Мухаммад» или «господин, подобный Мухаммаду» — типичная для исламского мира почтительная конструкция, где светский титул соединяется с сакральным именем.

Словообразовательный формант «-ов» указывает на то, что фамилия оформлялась уже в русской среде, скорее всего, во второй половине XIX — начале XX века, когда у татар, башкир и других тюркских народов Российской империи начался массовый переход к фиксированным фамилиям по русскому образцу. Буквально Бикмухамедов — «сын Бикмухамеда», то есть потомок человека, носившего это имя. Интересно, что в самой тюркской среде ударение часто падает на последний слог — Бикмухамедóв, тогда как в русском произношении нередко смещается на третий слог: Бикмухáмедов.

Географически фамилия прочно связана с Волго-Уральским регионом: Татарстаном, Башкортостаном, Оренбургской и Челябинской областями. Встречается она и у казанских татар, и у башкир, и у мишарей. Менее распространённая, но родственная форма — Бикмухаметов — возникает из-за диалектного произношения имени «Мухамет» (с твёрдым «т» на конце). Разница чисто фонетическая: оба варианта восходят к одному арабскому корню.

Социальный контекст предков, носивших эту фамилию, однозначно не реконструируется. Имя Бикмухамед не было исключительно аристократическим — «бик» в бытовых именах со временем превратился из титула в уважительный компонент, который могли давать любому желанному сыну. Скорее всего, первый Бикмухамедов был крестьянином или торговцем из мусульманской общины, а его потомки, получив фамилию, закрепили в ней память о предке, которого назвали «княжеским» именем в честь пророка.