Фамилия Камалюкова — редкий пример русской фамилии, образованной от тюркского имени через цепочку суффиксов, необычную для славянского уха. Корень здесь — Камал, арабское имя со значением «совершенство», «цельность». В тюркских языках, особенно татарском и башкирском, оно распространено в формах Камал, Кәмал, а также в сложносоставных именах вроде Камалетдин.

Словообразовательная модель фамилии трёхступенчатая. Сначала к имени Камал присоединили восточный патронимический суффикс -юк (уменьшительно-ласкательный или указывающий на принадлежность к роду, как в фамилиях Камалюк, Ахметюк). Затем на русской почве к этой основе добавили суффикс -ов, который закрепил фамилию в мужском роде (Камалюков). Женская форма Камалюкова — естественное окончание, указывающее на жену или дочь носителя мужской фамилии.

Такая конструкция — тюркское имя + -юк + -ов — встречается в Поволжье и Приуралье, где столетиями шло смешение татарских, башкирских и русских антропонимических традиций. Носители фамилии, вероятно, происходят из крещёных татар или из русских семей, усвоивших тюркское имя через соседство или родство. В отличие от чисто татарских фамилий на -ов (Камалов), вариант Камалюков более редок и несёт отпечаток местного говора или конкретного рода.

Сословно предки могли быть как крестьянами, так и служилыми людьми — в XVI–XVII веках многие тюркские имена попадали в русские переписные книги именно через казаков, стрельцов и ясачных людей. Точных сведений о знаменитых носителях фамилии Камалюкова нет, но её уникальность — в сохранении уменьшительной формы имени, что редко встречается в официальных документах позднего времени.