Фамилия Колмыковы — один из тех случаев, когда прозвище предка напрямую указывает на его этническое происхождение или внешнее сходство с представителем другого народа. В основе фамилии лежит прозвище Колмык, образованное от этнонима «калмык». Само слово «калмык» (в тюркских языках «калмак») означает «оставшиеся» или «отделившиеся» — так соседние народы называли западную ветвь ойратов, ушедших в низовья Волги. Прозвище Колмык на Руси давали либо человеку, который действительно происходил из калмыцких степей, либо, что случалось чаще, светловолосому и светлоглазому русскому, которого за смуглость или раскосый разрез глаз в шутку прозвали «калмыком».

Словообразовательная модель здесь стандартна и прозрачна: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?» — сын Колмыка). Так как прозвище оканчивалось на твёрдый согласный, фамилия получила окончание -ов, а не -ин. Это одна из самых массовых моделей русских фамилий, характерная для центральных и южных регионов России. В северных и поморских говорах можно было бы встретить вариант Колмыковы, но именно форма с суффиксом -ов закрепилась в большинстве областей.

Стоит обратить внимание на написание: фамилия пишется через «о» в первом слоге — Колмыковы, хотя исходное нарицательное слово «калмык» имеет «а». Это объясняется исторической акающей традицией: в безударной позиции «о» и «а» звучали одинаково, а при записи прозвища нередко фиксировали то, что слышали. Встречаются и варианты Калмыковы, но форма с «о» не является ошибкой — это устойчивое диалектное или канцелярское написание, закрепившееся в документах.

О точном месте возникновения фамилии Колмыковы говорить сложно: процесс формирования русских фамилий растянулся с XV по XVII век, и прозвище Колмык могло появиться независимо в разных уездах — от Астрахани, где контакт с калмыками был прямым, до северных губерний, куда этноним проник через служилых людей и сказки. Тем не менее, эта фамилия — не просто бытовое прозвище, а живой след этнической истории Поволжья и степных границ Московского государства.