Фамилия Черемазова — женская форма, а её мужской вариант Черемазов. В центре внимания здесь не женский суффикс, а основа, которая ставит перед исследователем несколько загадок.

Скорее всего, фамилия образована от прозвища или мирского имени Черемаз. Слово «черемаз» в русских говорах не зафиксировано как распространённое, но его можно разобрать по составу. Первая часть — «чере-» — может восходить к «черево» (живот, брюхо, внутренности) или к «черед» (порядок, очередь). Вторая часть — «-маз» — от глагола «мазать». Таким образом, Черемаз — это прозвище человека, который, например, пачкал живот (работая с глиной или дёгтем), либо того, кто «мазал» по очереди (в каком-то ремесле). Однако более вероятна версия, что «черемаз» — это фонетический вариант слова «черемис», старинного названия марийцев. В русских говорах слово «черемис» часто искажали до «черемас» или «черемаз». В этом случае прозвище Черемаз давали человеку, имевшему внешние или поведенческие черты, которые связывали с марийцами (например, смуглый, черноволосый, одетый в характерную одежду), либо тому, кто жил в местах соседства с марийскими племенами.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования фамилий от прозвищ, оканчивающихся на твёрдый согласный. Фамилия Черемазов (и Черемазова) несёт в себе, скорее всего, этнический или профессиональный оттенок, а не просто бытовую характеристику. В ономастических справочниках эта фамилия не относится к числу широко распространённых, но встречается в Поволжье и центральных регионах России, что косвенно подтверждает связь с марийским этносом: именно в этих краях исторически жили марийцы.

Таким образом, предок носителей фамилии Черемазова мог получить прозвище Черемаз либо из-за внешнего сходства с марийцами, либо из-за работы, связанной с мазью или краской (например, смазчик колёс, маляр). Первая версия выглядит более правдоподобной, так как слово «черемаз» в значении «черемис» имеет прямые исторические параллели.