Фамилия Досмухамедовы образована от мужского мусульманского имени Досмухамед. Оно составное: первая часть «дос» с тюркского означает «друг, товарищ, близкий человек», вторая — «мухамед», диалектный вариант арабского имени Мухаммед, то есть «прославляемый, восхваляемый». Вместе имя переводят как «друг пророка Мухаммеда». Такая модель сложения двух основ характерна для тюрко-персидской антропонимии, где к арабскому религиозному имени добавляли бытовое или социальное определение.

Своими корнями фамилия уходит в XV–XVII века, когда тюркские имена активно проникали в родословные русских дворянских родов. Многие служилые люди в России были по происхождению выходцами из Золотой Орды, от печенегов или половцев. Сведения о восточном происхождении фамилии Досмухамедов считаются достаточно точными, так как имя родоначальника прямо указывает на мусульманскую культурную среду.

Суффикс -ов в фамилии — типичный русский патронимический формант, который добавляли к восточным именам при адаптации в русской среде. Он отвечает на вопрос «чей?» и закрепился за фамилией в процессе христианизации или перехода носителей в православие, когда прежнее родовое имя превращалось в наследственное прозвание.

Интересно, что в казахской и татарской среде та же основа могла дать фамилию без суффикса — Досмухамед или Досмухамет, а в русском варианте она получила именно окончание -ов. Это отличает её от многих однокоренных фамилий, оставшихся в восточной форме. Фамилия Досмухамедов — памятник восточной письменности и культуры, сохранивший в русском бытовании имя, которое несёт в себе религиозный и социальный смысл.