Фамилия Кулмаков образована по стандартной для восточнославянских фамилий модели: к основе на согласный добавлен суффикс -ов. Это означает, что в основе лежит прозвище или некалендарное имя Кулмак. Ключ к разгадке — вторая часть слова. Корень «кул» в тюркских языках означает «раб, невольник, слуга». В сочетании с «мак» (уменьшительный или ласкательный аффикс) Кулмак — это буквально «маленький раб» или «служка». Такие имена были распространены у татар, башкир и других тюркских народов, но не в прямом унизительном смысле. В мусульманской традиции имя Кул (Гул, Гуль) часто давали с религиозным подтекстом: «раб Божий», «слуга Всевышнего». Таким образом, Кулмак — это уменьшительно-ласкательная форма от имени Кул, означающая «раб (Аллаха)».

В русской среде фамилия Кулмаков закрепилась через процесс обрусения тюркских фамилий. Носители могли быть выходцами из служилых татар, которые переходили на службу к московским князьям, или крещёными татарами. Географически фамилия встречается в Поволжье, Приуралье и Западной Сибири — в регионах, где исторически смешивались русское и тюркское население. Встречается и другой вариант написания — Кульмаков, что связано с особенностями произношения мягкого «л» в тюркских языках.

Интересная деталь: в отличие от многих фамилий на -ов, которые происходят от полного христианского имени, Кулмаков имеет прозрачную дохристианскую, домусульманскую или раннемусульманскую основу. Это не профессиональное прозвище (как Кузнецов) и не географическое название. Это прямое указание на родовое имя предка, который в XV–XVII веках мог зваться Кулмаком. В документах XVI–XVII веков встречаются похожие имена: Кулмамет, Кулмаш, Кулмурза — что подтверждает продуктивность этой модели в среде поволжских татар и башкир. Со временем фамилия потеряла связь с исходным значением и стала просто родовым именем, за которым не стоит ни профессия, ни сословная принадлежность, а лишь память о древнем прозвище предка.