Фамилия Кулмаханов — типичный пример фамилии, образованной по тюркской модели с помощью русского патронимического суффикса -ов. Её основа — составное мужское имя Кулмахан, которое распространено у многих тюркских народов, особенно у казахов, татар, башкир и узбеков. Имя это двусоставное: первая часть «кул» в тюркских языках означает «раб» или «слуга», но в контексте личных имён это слово утратило негативный оттенок и стало обозначать «преданный, покорный» (часто — слуга Бога или пророка). Вторая часть — «хан» — титул верховного правителя. Вместе имя Кулмахан можно перевести как «раб хана» или «слуга правителя», но в ономастике такой прямой перевод не всегда корректен. Чаще всего подобные имена давали с пожеланием, чтобы ребёнок был преданным и верным, или же как оберег, чтобы злые духи не позарились на «ничтожного» раба.

С точки зрения словообразования фамилия Кулмаханов строится по простой схеме: к личному имени Кулмахан добавляется русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?»). Таким образом, Кулмаханов буквально означает «сын Кулмахана» или «потомок Кулмахана». Это типичная модель для фамилий, которые массово оформлялись у тюркских народов в XIX — начале XX века, когда при проведении переписей и ревизий к отчеству добавляли русские суффиксы, превращая его в наследственную фамилию.

Интересная деталь: в отличие от многих русских фамилий, где суффикс -ов присоединяется к основе на твёрдый согласный (Иван — Иванов), здесь он стоит после основы на -н (Кулмахан — Кулмаханов). Ударение в фамилии, скорее всего, падает на последний слог — Кулмаханóв, что соответствует тюркской интонации, хотя в русской речи возможен и вариант с ударением на третий слог — Кулмáханов. Второй вариант встречается реже, но его можно услышать в тех регионах, где фамилия давно обрусела.

Географически фамилия Кулмаханов чаще всего встречается в Казахстане, Башкортостане, Татарстане, а также среди каракалпаков и узбеков. В России её носители сосредоточены в Оренбургской, Астраханской и Челябинской областях. Сословно предки Кулмахановых, скорее всего, были простыми кочевниками или крестьянами, поскольку имя Кулмахан не было аристократическим — титул «хан» в составе имени часто использовался просто как компонент, а не указание на происхождение. Прямых указаний на дворянство или купечество в исторических источниках по этой фамилии нет.

Из однокоренных фамилий можно назвать Кулманов, Кулмаметов, Кулматов — все они образованы от имён с первой частью «кул». Фамилия Кулмаханов отличается от них именно второй частью, что делает её более редкой и конкретно привязанной к имени Кулмахан, которое в чистом виде встречается не так часто, как, скажем, Кулбай или Кулмурат.