Фамилия Гюльмаммедова — одна из тех, что выдают в носителе азербайджанские или, шире, тюркские корни, причём почти наверняка из среды, где ислам и персидская культура оставили глубокий след. Её основа — мужское имя Гюльмаммед, а женский суффикс -а указывает, что перед нами форма, передаваемая по материнской линии (дочь или жена человека с такой фамилией). В русском контексте такие фамилии обычно не склоняются, если принадлежат женщине, но в исходной тюркской среде суффикс -ова/-ева пришёл уже через русскую канцелярию.

Имя Гюльмаммед — составное, типичное для мусульманского Востока. Первая часть, «гюль», восходит к персидскому گل (голь) — «цветок», «роза». Вторая — «Мамед» — народная, усечённая форма имени Мухаммед. Таким образом, буквально Гюльмаммед означает «цветок Мухаммеда» или «роза Мухаммеда». Это не прозвище, а личное имя, данное при рождении, часто — в честь пророка или с пожеланием красоты и благодати. В азербайджанской ономастике такие «цветочные» имена (Гюльбала, Гюльнара, Гюльшан) встречаются сплошь и рядом, и Гюльмаммед — одно из них.

Фамильный суффикс -ов/-ев в варианте Гюльмаммедова — это русификация, стандартная для народов Закавказья и Средней Азии, попавших в XIX–XX веках под влияние Российской империи. Азербайджанцы, как правило, получали фамилии на -ов/-ев по отцу, но женский вариант на -а закрепился в документах именно для женщин. Мужская форма — Гюльмаммедов.

Географически фамилия почти наверняка привязана к Азербайджану, реже — к Иранскому Азербайджану или Туркменистану (где тоже распространены имена с «Гюль»). В России её можно встретить среди потомков азербайджанских переселенцев, особенно в Дагестане и крупных городах. Сословной окраски у фамилии нет: её могли носить и крестьяне, и горожане, и духовные лица, ведь имя Гюльмаммед не было привилегией знати.

Единственная тонкость — написание. В азербайджанской латинице имя выглядит как Gülməmməd, и фамилия передавалась бы как Gülməmmədova. Русская транскрипция через «ю» и «е» закрепилась в паспортах советского образца, но в быту возможны варианты с «ё» или с одной «м» (Гюльмамедова). Самая редкая деталь: в некоторых старых записях начала XX века можно встретить форму без суффикса — просто «Гюльмаммед», что ещё раз подтверждает, что исходно это было личное имя, а не наследное прозвание.