Фамилия Келмагамбетова — яркий пример казахской антропонимической модели, прочно вошедшей в русский обиход. Её основа — мужское имя Келмагамбет, которое, в свою очередь, является сложносоставным и восходит к арабским и тюркским корням. Первая часть, «кел», в казахском языке означает «приходи», а вторая — «Магамбет» — это местный фонетический вариант имени Мухаммед (Магомед). Таким образом, имя Келмагамбет можно перевести как «Приди, Мухаммед» или «Приходящий Мухаммед». Это имя-пожелание, распространённое в тюркской среде: родители надеялись, что ребёнок будет обладать качествами, приписываемыми пророку, или что его появление в семье — благословение.

Словообразовательная модель здесь проста и типична для русификации казахских фамилий. К основе «Келмагамбет» добавляется русский патронимический суффикс -ов-, указывающий на принадлежность («чей?»), и окончание -а, обозначающее женский род. Фамилия Келмагамбетова буквально означает «дочь (или жена) человека по имени Келмагамбет». Мужской вариант — Келмагамбетов.

Географически фамилия почти наверняка привязана к Казахстану, особенно к западным и южным регионам, где имя Магамбет (как вариант Мухаммеда) особенно популярно. В отличие от русских фамилий, где основой часто служило прозвище или профессия, здесь основа — личное имя, что характерно для многих тюркских народов, где фамилии в современном понимании появились массово лишь в советское время. Предки носительницы фамилии были, скорее всего, казахами, и их социальный статус мог быть любым — от скотовода до аксакала или батыра, так как имя Келмагамбет не было сословным.

Искать какую-то сложную этимологию в русских говорах или древних прозвищах здесь бессмысленно: фамилия полностью прозрачна в казахской среде и является классическим примером того, как арабское имя, пройдя через тюркскую фонетику, получило русское фамильное окончание. Это не редкий случай, а массовая модель, по которой образованы тысячи фамилий в Поволжье, на Урале и в Средней Азии.