Фамилия Кильмухаметов образовалась от мужского имени Кильмухамет. Оно состоит из двух имен: Киль и Мухамет. Первый корень «киль» в переводе с татарского языка имеет значение «пусть родится». Основа «мухамет» переводится с арабского как «прославляемый». Имена, в состав которых входит компонент Мухамет, на Востоке, как правило, даются в честь самого почитаемого пророка Мухаммеда, основателя ислама. Наделив ребенка подобным именем, родители считали, что ему уготована необыкновенная судьба, подобная жизни Мухаммеда, и обеспечена защита сильного покровителя. Таким образом, потомок человека, которого звали Кильмухамет, со временем получил фамилию Кильмухаметов.