Фамилия Гулиматов — редкая и звучит необычно для русского уха. Её происхождение почти наверняка ведёт не в славянскую, а в тюркскую или иранскую языковую среду. Если отбросить русский патронимический суффикс -ов (указывающий на принадлежность: «чей?» — Гулиматов, то есть сын Гулимата), то в основе лежит имя или прозвище Гулимат.

Самая вероятная версия разбивает это имя на две части: «Гули» и «мат». Первая часть, «Гули», восходит к персидскому или тюркскому слову «гуль» (гюль) — «цветок», «роза». Вторая часть, «мат», может быть искажением арабского имени «Мухаммад» (в тюркских диалектах часто звучащего как «Мамет», «Мат»). Таким образом, Гулимат — это сложносоставное имя, распространённое у народов Кавказа и Средней Азии, которое можно перевести как «цветок Мухаммада» или «роза Пророка». Подобные имена (Гульназ, Гульмира, Гульсум) типичны для мусульманского ономастикона, где «гуль» часто соединяется с религиозными или эстетическими понятиями.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с арабским словом «галим» (знающий, учёный). В этом случае «Гулимат» могло быть диалектным вариантом имени Галим, а суффикс -ат — тюркским окончанием, образующим женские имена (как Айшат, Фатимат). Однако тогда фамилия Гулиматов означала бы «сын женщины по имени Гулимат», что для патриархальной культуры маловероятно: фамилии в России почти всегда образовывались от мужского имени отца.

Географически фамилия Гулиматов встречается в основном на Северном Кавказе (Чечня, Ингушетия, Дагестан) и среди тюркских народов Поволжья. Её носители — потомки людей, чьих отцов или дедов звали Гулимат. По сословной принадлежности это могли быть крестьяне, ремесленники или горцы, так как фамилии на -ов у мусульманских народов часто возникали стихийно при переписях в XIX — начале XX века и не указывали на знатное происхождение.