Фамилия Естемисов — яркий пример того, как русская фамилия может быть образована от тюркского имени. Её основа — мужское личное имя Естемис, которое в свою очередь восходит к тюркскому истемек — «желать, хотеть, стремиться». Таким образом, имя Естемис переводится как «желанный», «долгожданный» или «стремящийся». Это типичное имя-пожелание, которое давали ребенку, которого очень ждали в семье.

Русский суффикс -ов превратил это имя в фамилию, отвечая на вопрос «чей?»: сын Естемиса — Естемисов. Такая модель — самая распространенная в русской фамильной системе, и она указывает на то, что фамилия закрепилась в русскоязычной среде, скорее всего, в среде крещёных татар, башкир или представителей других тюркских народов Поволжья и Приуралья. Именно в этих регионах, особенно в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях, фамилия Естемисов встречается чаще всего.

Интересно, что фамилия сохранила архаичную форму имени без редукции гласных. В разговорной речи имя Естемис могло звучать как «Истемис» или «Эстемис», но в фамилии закрепился полный, более книжный вариант. Это говорит о том, что запись фамилии произошла, скорее всего, при официальном документировании (например, при переписи или крещении), когда имя записывали строго по звучанию, не адаптируя его под местный говор.

С точки зрения социального статуса, носители фамилии Естемисов, как правило, относились к категории государственных или ясачных крестьян, реже — к служилым татарам. Дворянских корней у этой фамилии, скорее всего, нет: она бытовая, «низовая», образованная от личного имени простого человека. Встречается она нечасто, что делает её ценной для тех, кто хочет проследить свою родословную до конкретного предка по имени Естемис.