Фамилия Ельтемерова привлекает внимание необычной конструкцией: в ней нет привычного славянского суффикса принадлежности, зато есть тюркский корень и женское окончание. По сути, это не исходная форма, а вариант от мужской фамилии Ельтемеров, которая образована от имени или прозвища Ельтемер.

Основа «Ельтемер» — составное тюркское имя. Первая часть «ель» в тюркских языках означает «народ», «племя», «страна». Вторая часть «темер» — «железо». Вместе имя можно перевести как «железо народа» или «крепость племени». Такие имена с компонентом «темир» (железо) были широко распространены у татар, башкир, чувашей и других тюркских народов: Темирбулат, Темирхан, Темиргали. Имя Ельтемер — редкий, но логичный вариант в этом ряду. Оно могло даваться мальчику с пожеланием быть опорой и защитой своему роду.

Фамилия Ельтемеров (и, соответственно, Ельтемерова) — типичная русская по форме, но тюркская по происхождению. Она появилась в среде крещёных татар, чувашей или башкир, когда при переходе в православие и при получении фамилий бытовое имя отца (Ельтемер) закреплялось за потомками с русским суффиксом -ов. Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Приуралью — регионам, где исторически смешивались русское и тюркское население. Встречается она нечасто, что говорит о её узколокальном происхождении: предки носителей фамилии, скорее всего, жили в одном селе или волости.

С точки зрения словообразования, это отчество-фамилия: сын Ельтемера стал Ельтемеровым. Женская форма Ельтемерова — это либо жена Ельтемерова, либо дочь, но в современном русском языке она закрепилась как неизменяемая фамилия для женщин. Суффикс -ов здесь указывает на принадлежность, а не на сословие, поэтому предки могли быть как государственными крестьянами, так и служилыми людьми из татарской аристократии, принявшей крещение. Более точное социальное положение можно определить только по архивным записям конкретного региона.