Фамилия Гулембо — одна из тех, что ставят перед исследователем больше вопросов, чем дают ответов. Её основа неочевидна, а привычные русские суффиксы (-ов, -ин, -ский) отсутствуют. Это сразу указывает на то, что перед нами не типичная восточнославянская фамилия, образованная по модели отчества или прозвища с помощью патронимического суффикса.

Скорее всего, Гулембо имеет южнославянские корни, возможно, сербские или черногорские. В сербском языке суффикс -о является распространённым окончанием фамилий (например, Караджорджевич, но в сокращённой форме — Джорджевић). Однако в случае с Гулембо мы видим не столько суффикс, сколько конечный гласный, который мог закрепиться в результате адаптации исходной фамилии при переходе в русскую среду. Основа «Гулемб-» может быть связана с прозвищем или личным именем.

Если разбирать корень, можно предположить две версии. Первая: связь с тюркским словом «гюлем» (улыбка, цветок) — такое прозвище мог получить жизнерадостный или красивый человек. Вторая: происхождение от турецкого «güle güle» (до свидания, буквально «с улыбкой») — в качестве прозвища для приветливого или, наоборот, постоянно уходящего человека. В балканских языках, испытавших сильное турецкое влияние, такие заимствования не редкость.

Словообразовательная модель здесь нестандартная для русского языка. Фамилия не склоняется по падежам (Гулембо, Гулембо, с Гулембо), что типично для фамилий на -о западного или южного происхождения. Если бы фамилия была исконно русской, она, скорее всего, получила бы суффикс -ов (Гулембов) или -ин (Гулембин), но этого не произошло, что подтверждает её иноязычную природу.

Географически фамилия Гулембо встречается крайне редко. Основные очаги — не Россия, а страны бывшей Югославии, в первую очередь Черногория и Босния и Герцеговина. В Россию она могла попасть вместе с переселенцами в XIX–XX веках, либо через смешанные браки. В русских документах фамилия могла искажаться: вместо исходного Гулембович или Гулембич записывали более короткий вариант Гулембо.

Таким образом, носитель фамилии Гулембо, скорее всего, потомок южных славян, чьё прозвище или родовое имя было связано с улыбкой, цветком или приветливостью. Это не крестьянская фамилия от ремесла и не дворянская от названия поместья — это личное, почти поэтическое прозвище, которое закрепилось за родом.