Фамилия Гантемурова хранит память о своем родоначальнике, которого звали Гантемур. Это имя — диалектный вариант мужского тюркского имени Хантемир. Как и многие восточные имена, оно составное. Первая часть восходит к древнетюркскому «хан» — «повелитель, властелин». Вторая часть — Темир — в тюркских и татарских языках означает «железо», «железный». Таким образом, имя Хантемир буквально переводится как «железный правитель». Со временем потомка человека по имени Гантемур стали называть Гантемуровым.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Гантемур добавили суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Гантемура). С точки зрения словообразования это типичная патронимическая фамилия, каких много в русском ономастиконе, но с редкой восточной основой.

Стоит обратить внимание на начальное «Г» вместо привычного «Х» (Хантемир). Это не случайная ошибка, а результат фонетической адаптации: в русском языке звук [х] перед гласным в некоторых диалектах и при заимствовании мог заменяться на звонкий [г]. Поэтому в фамилии закрепился вариант Гантемуров, а не Хантемиров.

Особый интерес представляет история носителей. В XVII–XVIII веках в Забайкалье жил князь Гантимур (в русских документах — Гантемур) — представитель одного из тунгусских родов, перешедший в русское подданство. Его потомки получили княжеский титул и фамилию Гантемуровы. Этот род был внесен в родословные книги, а его представители служили в казачьих войсках и занимали видные должности в Сибири. Таким образом, фамилия Гантемурова может иметь не только тюркские корни, но и конкретную историческую привязку к княжескому роду, ведущему начало от реального исторического лица.