Фамилия Гайсамов тюркского происхождения, и её основа — мужское имя Гайса. В свою очередь, Гайса — это арабское имя, означающее «решительный», «твердый в решениях», а также «лев». В мусульманской традиции это имя известно по историческим личностям, например, по одному из сподвижников пророка Мухаммеда. Таким образом, предок носителя фамилии, скорее всего, звался Гайсой, и его дети или потомки получили прозвание «Гайсамовы» — то есть «из рода Гайсы».

Модель образования фамилии типична для многих тюркских народов, перешедших на русскую паспортную систему. Суффикс -ов (фонетический вариант -ев) присоединяется к основе имени, образуя притяжательное прилагательное: «чей?» — Гайсамов. Это указывает на то, что фамилия оформлялась в русской канцелярии, адаптируя мусульманские имена к стандартной для Российской империи модели. Встречаются и варианты написания — Гайсаев, Гайсин, но Гайсамов закрепился именно как форма от имени с конечным -а.

Географически фамилия распространена среди башкир, татар, а также у народов Северного Кавказа, особенно у чеченцев и ингушей. У вайнахских народов имя Гайса (иногда в форме Гайси) также бытует, и фамилия могла образоваться независимо, но по той же логике. В Башкортостане и Татарстане Гайсамовы встречаются часто, что подтверждается данными переписей и телефонных справочников. Среди известных носителей можно назвать, например, башкирского актера и режиссера, но в целом фамилия не является широко разрекламированной — это скорее фамилия крестьянского или служилого сословия, не имевшая дворянских корней.

Интересная деталь: в некоторых тюркских языках имя Гайса могло сливаться с диалектным произношением, давая варианты вроде Гайсам (с конечным -м). Отсюда и фамилия Гайсамов — не от «Гайсам», а от «Гайса» с последующим наращением -м- для благозвучия в русском склонении. Это редкий, но показательный случай адаптации: имя на гласный звук при русификации иногда получает дополнительную согласную, чтобы фамилия не звучала как «Гайсаов». Такой процесс лингвисты называют вставкой протетического согласного.