Фамилия Кельмурзина — женская форма от Кельмурзин, и её разумнее разбирать в мужском варианте, поскольку именно он хранит исходную словообразовательную логику. В основе лежит составное личное имя Кельмурза, которое встречается у тюркских народов, особенно у башкир, татар и казахов. Первая часть — «кель» (в разных диалектах может означать «приходи», «приди» или восходить к древнему корню со значением «основа», «источник»), вторая — «мурза» (от персидского «мирза» — княжич, знатный человек, сын эмира). Таким образом, Кельмурза — это или «приди, мурза» (пожелательное имя, каких много в тюркской традиции: Баймурза, Уразмурза), или «источник знатности».

Суффикс -ин в фамилии — стандартный русский патронимический показатель, свойственный фамилиям, образованным от основ на -а, -я. Он присоединился к тюркскому имени Кельмурза, и получилось Кельмурзин — «сын Кельмурзы». Модель типична для русских фамилий, возникших в среде крещёных татар, башкир или других народов Поволжья и Приуралья, где тюркские имена адаптировались через русскую морфологию. Фамилия фиксируется в документах по Оренбургской, Челябинской областям и Башкортостану — именно в этих краях имя Кельмурза было распространено.

Обратите внимание на редкую начальную букву «К» и сочетание «ель»: это не калька с европейского имени, а чисто тюркская конструкция, где «кель» — глагольная форма в повелительном наклонении. Аналогов в русском ономастиконе немного, но среди них — фамилии Кельмаметов, Кельдибаев, построенные по тому же принципу. Встречаются варианты написания Кельмурзина с одной «з» или с «с» на конце (Кельмурсин), но основной, закреплённый в переписях, — через «з».

Сословная принадлежность носителей фамилии в прошлом — скорее всего, крестьяне или казаки из числа тептярей и башкир, принявших православие. Дворянских корней у фамилии нет: тюркские имена с компонентом «мурза» в русской среде не давали автоматического доступа к дворянству, а фиксировали лишь происхождение от уважаемого предка. Если вы ищете конкретных Кельмурзиных в истории, стоит обратиться к метрическим книгам Оренбургской губернии и ревизским сказкам Уфимской провинции — там фамилия встречается с середины XVIII века.