Фамилия Елемесова восходит к мужскому тюркскому имени Елемес, которое с казахского переводится как «незаметный». В основе имени — обережная традиция: в семьях, где младенцы умирали часто, новорождённых намеренно называли неказистыми именами (вроде Елеусиз — «неприметный»), чтобы уберечь от сглаза и порчи. Считалось, что «незаметного» ребёнка злые силы не найдут и не заберут. Такая практика была распространена не только у казахов, но и у многих тюркских народов, где детская смертность в прошлые века оставалась высокой.

Фамилию образовали по русской модели: к основе Елемес добавили суффикс -ов (в женском роде — -а), что типично для фамилий, возникших в среде, где русская администрация фиксировала тюркские имена. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Елемеса» или «из рода Елемеса». Встречаются и варианты написания — Елемесов, Елемисов, но форма Елемесова закрепилась как основная, возможно, из-за особенностей местного говора или документов.

Географически фамилия тяготеет к регионам со смешанным казахско-русским населением: Западный Казахстан, Оренбуржье, Астраханская область. Встречается она и у татар, и у башкир, где имя Елемес тоже бытовало, но реже. Точное место и время возникновения рода Елемесовых без генеалогических исследований не установить — процесс формирования фамилий у тюркских народов шёл неравномерно и растянулся на несколько столетий.

Интересно, что в отличие от многих обережных имён, которые после смерти носителя забывались, Елемес закрепилось в фамилии и дошло до наших дней. Это редкий случай, когда «незаметное» имя стало заметным родовым знаком.