Фамилия Келеманова — женская форма, мужской вариант — Келеманов. В основе фамилии лежит прозвище или имя Келеман. Это слово не встречается в современных русских словарях, но его можно разобрать как производное от тюркского корня «келе», который в разных языках означал «приходи», «иди сюда», «званый». В тюркской среде такие имена-пожелания были распространены: ребёнка называли Келеман, буквально «долгожданный», «тот, кого ждали». Вторая версия, менее вероятная, — от искажённого крестильного имени Клемент (Климент), через форму Келементий, но тогда фамилия писалась бы через «н» в суффиксе: Келеменов.

Фамилия Келеманов — редкая, с характерным суффиксом «-ан», который в русских фамилиях встречается нечасто. Обычно он указывает на тюркское или монгольское происхождение основы. Например, в фамилиях Аксаманов, Калманов, Байраманов. Суффикс «-ов» добавился при русификации, когда потомки носителя прозвища Келеман получали фамилию по отцу. Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Южному Уралу — регионам, где веками жили вместе русские, татары, башкиры и чуваши. В метрических книгах XIX века Келемановы встречаются в Симбирской и Оренбургской губерниях.

Таким образом, предок современных Келемановых, скорее всего, получил прозвище Келеман в тюркоязычной среде, а затем его потомки обрусели и закрепили фамилию через стандартный русский патронимический суффикс. Фамилия не дворянская и не купеческая — носители были крестьянами или мещанами, что подтверждается архивными записями.