Фамилия Гульмахмадова — женская форма фамилии Гульмахмадов. Её основа — это сложное имя, типичное для мусульманских культур Средней Азии, прежде всего таджикской и узбекской. Первая часть «Гуль» (от персидского گل — «цветок») в именах часто выступает как ласковый или поэтический компонент, обозначающий красоту, изящество, нежность. Вторая часть «Махмад» — это один из диалектных или упрощённых вариантов имени Мухаммад (араб. «восхваляемый», «достойный хвалы»). Таким образом, имя Гульмахмад буквально переводится как «цветок Мухаммада» или «прекрасный, как цветок, Мухаммад» — композиция, где религиозный компонент соединяется с поэтическим образом.

Суффикс -ов (в женском варианте -ова) — это стандартный русский патронимический формант, который в XIX–XX веках массово добавляли к фамилиям народов Средней Азии и Кавказа при оформлении документов в Российской империи и СССР. Он указывает на принадлежность к роду: «Гульмахмадов» значит «сын Гульмахмада». Такая модель образования фамилий — через прибавление -ов/-ев к полному имени отца — характерна для русской бюрократической традиции, а не для местной. В самой Средней Азии фамилии часто образовывались через суффиксы -зода (потомок), -и (указание на место или род) или вовсе отсутствовали.

Фамилия Гульмахмадова — не самая распространённая даже в Таджикистане и Узбекистане, но её носителей можно встретить среди таджиков, узбеков и памирских народов. Она указывает на то, что предки, скорее всего, были сельскими жителями или горожанами, получившими фамилию по имени деда или отца при советской паспортизации. В отличие от аристократических фамилий на -зода или -бек, эта фамилия не несёт сословной окраски — она просто фиксирует родословную через имя предка, в котором соединились поэзия Востока и имя пророка.