Фамилия Бушмелов образована от прозвища Бушмель, и её разбор сразу упирается в диалектную лексику северных и уральских говоров. Слово «бушма» или «бушмак» в архангельских, вологодских и вятских говорах означало «неповоротливый, неуклюжий человек», «увалень», а также могло относиться к застенчивому, нелюдимому человеку. Суффикс -ель придаёт слову оттенок носителя признака, так что Бушмель — это человек, которого окружающие характеризовали как медлительного или необщительного.

Вероятнее всего, прозвище возникло в среде крестьянства Русского Севера или Прикамья. Фамилия построена по стандартной модели на -ов: Бушмель → Бушмелов, то есть «сын Бушмеля». Подобные фамилии редко встречаются в центральных и южных областях России, что указывает на локальное бытование исходного прозвища. Встречаются также варианты написания Бушмалёв, Бушмалов — это разные ответвления от той же диалектной основы.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с коми-пермяцким словом «буш» — «пустой, порожний» или «бушмӧс» — «пустое место». Если предок жил в зоне финно-угорского влияния, прозвище могло означать «живущий на пустоши» или «бедняк». Но эта гипотеза слабее, так как суффикс -ель для коми-пермяцких прозвищ нехарактерен, а фамилия имеет типично русскую модель образования.

Что касается географии, Бушмеловы — фамилия, распространённая в Кировской области, Пермском крае и Удмуртии. В XIX веке носители фамилии числились в основном среди государственных крестьян, реже — среди бывших помещичьих. Никаких дворянских родов Бушмеловых не зафиксировано, что подтверждает её простонародное происхождение.