Фамилия Гамаюрова — женская форма фамилии Гамаюров, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Гамаюр. Основа здесь — слово «гамаюн» или «гамаюнка», которое в русских говорах имело несколько значений, и чтобы понять, кем был предок, нужно разобраться с контекстом.

Самое известное значение — мифологическое. Гамаюн — это райская птица из славянских легенд, вещая и пророческая, иногда отождествляемая с Сирином или Алконостом. В этом случае прозвище могли дать человеку задумчивому, мечтательному или, наоборот, болтливому — «поёт, как гамаюн». Однако в ономастике более весомой выглядит бытовая версия. В тверских, псковских и смоленских говорах «гамаюн» — это непоседа, шатун, бездельник, а также тот, кто гамом (шумом, криком) всех достаёт. Глагол «гаманить» означал шуметь, громко разговаривать. Таким образом, Гамаюром в народе могли прозвать суетливого, шумного или беспокойного человека.

Суффикс -ов/-ев в фамилии указывает на принадлежность: «сын Гамаюра» или «из рода Гамаюровых». Это типичная модель для русских фамилий, сложившаяся в основном к XVII–XVIII векам. Фамилия редкая, географически тяготеет к Уралу и Зауралью — в переписях XVIII века носители встречаются среди крестьян Чердынского и Верхотурского уездов. Вероятно, туда прозвище принесли переселенцы из северо-западных земель, где слово «гамаюн» было в ходу.

В написании возможны варианты через «а» (Гамаюров) и реже через «о» (Гомоюров), но последнее — результат аканья и не меняет смысла. Сравнение с однокоренными фамилиями (Гамаюнов, Гамаюн) показывает, что все они восходят к одному корню, но форма Гамаюров — самая распространённая из них.