Фамилия Ельмешкин — редкий пример, где основа, суффикс и ударение вступают в противоречие друг с другом. На первый взгляд кажется, что корень здесь — «ель», и фамилия связана с хвойным деревом. Но это ошибка, которую легко совершить из-за беглого произношения.

На самом деле, в основе лежит не «ель», а тюркское имя или прозвище Ельмеш. Суффикс «-кин» указывает на принадлежность: Ельмешкин буквально значит «сын (или потомок) Ельмеша». Такая модель словообразования типична для русских фамилий, возникших в зоне активных контактов с тюркскими народами — в Поволжье, Приуралье, на юге России. Имя Ельмеш (встречается у татар, башкир, чувашей) восходит к арабскому «ильм» — знание, наука. То есть прозвище могли дать человеку грамотному, учёному, либо, по народной этимологии, «умельцу» — мастеру на все руки.

Вторая, менее вероятная версия отталкивается от диалектного слова «ельмеш» — так в некоторых говорах называли мелкую рыбу (ёрш или пескарь). В этом случае прозвище Ельмеш получал рыбак или человек маленького роста. Однако эта гипотеза слабее: слово «ельмеш» в значении «рыба» фиксируется редко и локально, тогда как антропоним Ельмеш известен в метрических книгах и переписях XIX века.

Фамилия Ельмешкин почти не встречается за пределами бывшей Казанской и Симбирской губерний. Её носители — в основном потомки крестьян и мещан, которые получили фамилию по имени или прозвищу родоначальника. Сословных барьеров фамилия не имела: Ельмешкины могли быть и государственными крестьянами, и мастеровыми, и купцами. Ударение в фамилии падает на второй слог: Ельме́шкин, что тоже косвенно подтверждает тюркское происхождение — в русских фамилиях от «ель» ударение было бы на первом слоге (Е́лькин, Е́льников).