Фамилия Гюльмагомедов — яркий пример аварской или лезгинской модели образования фамилий. Её основа — мужское имя Гюльмагомед, которое, в свою очередь, сложилось из двух корней: «гюль» (от персидского и тюркского «цветок») и «Магомед» (арабская форма имени пророка Мухаммеда). Получается, имя Гюльмагомед означает «цветок Магомеда» или, в переносном смысле, «прекрасный, как цветок, Магомед». Это типичная для Дагестана двухосновная модель, где первая часть — эпитет, а вторая — каноническое мусульманское имя.

Фамилия Гюльмагомедов образована по русскому патронимическому суффиксу -ов, который добавлялся к именам и прозвищам для обозначения потомка. В данном случае Гюльмагомедов — это «сын Гюльмагомеда», «потомок человека по имени Гюльмагомед». Фамилии такого типа массово закреплялись за горцами в XIX—XX веках при документировании, когда русская администрация записывала отчества как фамилии.

Географически фамилия тяготеет к Дагестану, прежде всего к аварским и лезгинским районам. У аварцев имя Гюльмагомед встречается чаще, чем у других народов. Встречаются также варианты написания: Гюльмагомедов, иногда Гюль-Магомедов (через дефис), но в документах обычно слитное написание. Ударение в фамилии разговорное — чаще на последний слог (Гюльмагомедо́в), хотя в исходном имени ударение падает на предпоследний слог (Гюльмагоме́д).

Интересная деталь: имя Гюльмагомед — не единственное в этом ряду. В Дагестане есть имена Гюльханум («цветок-ханум»), Гюльнабат («цветок сахарный»), Гюльбекир — все они построены по той же схеме. Но фамилия Гюльмагомедов — одна из самых распространённых среди них, что указывает на популярность именно этого имени в прошлом. Социально предки носителя этой фамилии — скорее всего, вольные горцы, не принадлежавшие к княжескому сословию, так как в дагестанских фамилиях на -ов редко фиксируется аристократическое происхождение.