Фамилия Гюлмамедов — яркий пример азербайджанской и тюркской модели образования фамилий, которая в русской среде подверглась русификации через добавление патронимического суффикса -ов. Разберем её с конца: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), а основа — сложное имя Гюлмамед.

Это имя состоит из двух корней: «гюль» (от персидского и тюркского «гюль» — роза, цветок) и «Мамед» (народная форма имени Мухаммед). В азербайджанской, турецкой и других тюркских культурах «гюль» в именах — это устойчивый компонент, означающий не только цветок, но и красоту, чистоту, благодать. Таким образом, Гюлмамед — это «цветок Мухаммеда» или «прекрасный, как цветок, Мухаммед». Имя носило выраженный религиозно-поэтический оттенок, что было характерно для мусульманского именослова: соединить имя пророка с возвышенным эпитетом.

С точки зрения географии, фамилия Гюлмамедов — почти стопроцентный маркер азербайджанского происхождения. В России и странах СНГ она встречается в среде выходцев из Азербайджана, реже — у тюркских народов Дагестана (лезгин, аварцев), где также популярны составные имена с «гюль». В самой азербайджанской традиции фамилии с окончанием -ов закрепились в советское время, в 1930-е годы, в ходе кампании по созданию «советских фамилий» по русскому образцу. До этого носитель имени Гюлмамед записывался бы как Гюлмамед оглы (сын Гюлмамеда).

Редкость фамилии — в её корне. Если фамилии вроде Мамедов или Алиев встречаются на каждом шагу, то Гюлмамедов — более узкая ветвь. Она не получила массового распространения, потому что имя Гюлмамед не входило в число самых ходовых, как, скажем, просто Мамед. Поэтому носители этой фамилии, скорее всего, происходят из одного конкретного рода или локальной группы (например, из одного села в Гянджинской или Шекинской области Азербайджана), где имя Гюлмамед передавалось по мужской линии.

В разговорной русской речи фамилию часто «упрощают», отбрасывая первую часть: могут называть просто Мамедов, но это искажает смысл. Полная форма хранит память о предке, которого звали не просто Мамед, а именно Гюлмамед — что уже говорит о некоей поэтической или религиозной традиции в семье.