Фамилия Буклемишев происходит от тюркского прозвища Буклемиш (или Буклемыш). В основе лежит древнетюркский глагол «букле-» — «гнуть, сгибать, складывать», а формант «-мыш» образует имя или прозвище по действию. Таким образом, Буклемиш — это «согнутый, складчатый». Прозвище могли дать человеку с характерной осанкой, сутулостью, либо тому, кто занимался сгибанием, плетением или изготовлением дуг.

Фамилия образована по русской модели: к основе Буклемиш- добавили патронимический суффикс -ев, указание на принадлежность к роду: «сын Буклемиша». По такой же схеме сложились фамилии Тургенев (от тюркского «турген» — быстрый), Аксаков (от «аксак» — хромой), Булгаков (от «булгак» — беспокойный). Буклемишев стоит в том же ряду — это памятник восточной культуры, запечатлённый в русской фамильной традиции.

Фамилия редкая. Встречается в основном в центральных и южных регионах России, что говорит о возможном расселении служилых татар или выходцев из Золотой Орды, поступавших на русскую службу в XV–XVI веках. Сословно Буклемишевы могли быть дворянами или детьми боярскими — многие тюркские прозвища закрепились именно в этой среде.

Точное время возникновения фамилии установить сложно: процесс её закрепления мог быть длительным и не привязан к одной местности. Окончательные выводы о происхождении конкретной ветви Буклемишевых требуют серьёзных генеалогических изысканий. Однако само прозвище Буклемиш — прозрачное и выразительное — надёжно связывает фамилию с тюркским миром и бытовой наблюдательностью, с которой предки давали имена по внешним признакам.