Фамилия Гюламетов — редкий случай в русском ономастиконе, и её происхождение почти наверняка связано с тюркскими или кавказскими корнями. Основа фамилии — мужское личное имя Гюламет (или Гюламет), которое, в свою очередь, восходит к арабскому или персидскому слову «гулям» (غلام) — «мальчик», «юноша», «слуга», «раб» (в контексте «раб Божий»). В исламской традиции это имя часто давали как форму смирения перед Всевышним, аналогично имени Абдуллах. Приставка «Гюль» (от персидского «гюль» — «роза», «цветок») могла добавиться позже, превратив имя в сложное — Гюламет, что можно истолковать как «цветущий юноша» или «слуга, подобный цветку». Впрочем, не исключено, что «Гюль» — это просто фонетическое искажение или диалектный вариант.

Словообразовательная модель типична для русифицированных фамилий народов Поволжья, Кавказа и Средней Азии: к основе Гюламет- прибавлен русский патронимический суффикс -ов, означающий «сын» или «принадлежащий». То есть Гюламетов — это «сын Гюламета». Такие фамилии массово возникали в XIX–XX веках, когда нерусское население Российской империи получало официальные документы, и писарь оформлял отчество или имя отца как фамилию с русским окончанием. Носители фамилии, скорее всего, происходят из азербайджанской, лезгинской, татарской или кумыкской среды — именно в этих языках имя Гюламет (или близкое Гюльмамет) встречается часто. Географически фамилия наиболее вероятна для Дагестана, Азербайджана и сопредельных регионов.

В отличие от более распространённых фамилий на -ов, здесь нет исконно славянской основы, поэтому попытки вывести её из русского языка (например, от слова «гюль» или «амет») несостоятельны. Спор может возникнуть только вокруг того, какую часть считать корнем: если имя писалось как Гюль-Амет, то вторая часть — это вариант имени Ахмет (от арабского «восхваляемый»). Тогда фамилия означала бы «сын Гюль-Ахмета», то есть «цветка Ахмета». Но более простая и правдоподобная версия — единое имя Гюламет без разделения.

Суффикс -ов указывает на то, что фамилия формировалась в русскоязычной административной среде, а не в среде, где сохранялись бы исконные окончания (например, -лы, -оглы). Это позволяет предположить, что предки носителя фамилии жили на территориях, где русский язык был языком делопроизводства, — вероятно, в Дагестане или Азербайджане после их вхождения в состав Российской империи. Сословная принадлежность могла быть разной: от крестьян до мелких торговцев или духовных лиц, но точных данных об этом нет. Фамилия остаётся локальной и нечастотной, что делает её своеобразным маркером регионального происхождения.