Фамилия Гасанмагомедов образована по арабо-персидской модели сложения двух имён. Первая часть — Гасан (араб. Хасан — «красивый», «хороший»), вторая — Магомед (араб. Мухаммад — «восхваляемый», «достойный хвалы»). Оба имени широко распространены в исламской традиции: Хасан — внук пророка Мухаммеда, сын Али и Фатимы; Мухаммад — имя самого пророка. Соединение двух имён в одно (Гасан-Магомед) — типичный для народов Кавказа и Поволжья приём, когда ребёнку давали составное имя, чтобы усилить благословение или почтить двух святых.

Русский суффикс -ов превращает составное имя в фамилию, указывая на принадлежность: «сын Гасана-Магомеда». Модель с двумя корнями и фамильным окончанием -ов характерна для дагестанских, чеченских и ингушских фамилий, которые стали оформляться массово в XIX–XX веках при взаимодействии с русской административной системой. В отличие от исконно русских фамилий на -ов, которые часто шли от прозвищ или профессий, Гасанмагомедов — чисто патронимическая фамилия, закрепляющая полное имя отца.

Географически фамилия почти полностью сосредоточена в Дагестане, особенно среди аварцев, даргинцев и кумыков. Встречаемость за пределами Кавказа связана с миграцией в центральные регионы России. В самой фамилии нет указания на сословие или ремесло — она говорит только о вероисповедной и этнической принадлежности предков.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Гасанов, Магомедов, Гасангусейнов) показывает, что составные формы обычно встречаются реже, чем простые. Если Гасанов может быть у аварца, лезгина или татарина, то Гасанмагомедов выдаёт более конкретное имя — возможно, отца звали именно Гасан-Магомедом, а не просто Гасаном. Это делает фамилию более редкой и точной в генеалогическом смысле: по ней можно восстановить полное имя предка в третьем поколении.