Фамилия Босурматрова — женская форма фамилии Босурматров, и её разбор стоит начать с самого редкого и неочевидного компонента: основы. Если в большинстве русских фамилий на -ов/-ев корень легко узнаваем (кузнец, повар, сокол), то здесь мы сталкиваемся с диалектным или искажённым словом, которое не встречается в современном литературном языке.

В основе лежит прозвище Босурматр. Наиболее вероятная версия связывает его с тюркским «басурман» (искажённое «мусульманин»). В русских говорах «басурман» означало не только иноверца, но и вообще чужака, человека другой веры, а также — в переносном смысле — нелюдимого, угрюмого или, наоборот, хитрого и недоверчивого человека. Форма «босурматр» могла возникнуть из-за народной переделки: звук «н» на конце заменялся на «тр» под влиянием других прозвищ (например, «костоматр» от «костомарый» — ширококостный). Второй вариант: в некоторых северных и сибирских говорах «босурман» произносили с глухим «с» и твёрдым «р» на конце, что и закрепилось в фамилии.

Суффикс -ов- указывает на стандартную модель образования русских фамилий в XVI–XVII веках: «чей сын?» — Босурматров, то есть потомок человека по прозвищу Босурматр. Фамилия редкая, географически привязана к регионам, где было сильно влияние татарского и башкирского населения, а также к старообрядческим общинам Поволжья и Урала, где «босурманами» могли называть чужаков-старообрядцев иной толка. Встречается она в основном в Пермском крае, Кировской области и Башкортостане.

Сословно носители фамилии, скорее всего, были государственными или дворцовыми крестьянами, реже — однодворцами (служилыми людьми на южных границах). В дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована. Ударение в фамилии, судя по сохранившимся записям, ставится на последний слог: Босурматро́ва, хотя в устной речи встречаются варианты на второй слог.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Басурманов, Басурманский, Бусурманов) показывает, что форма «Босурматров» — одна из самых архаичных и диалектно окрашенных. Она сохранила ту самую народную переделку, которая в других случаях исчезла или выправилась под книжное произношение.