Фамилия Кырмыгенова привлекает внимание необычной звуковой формой, но её разбор — задача с изюминкой. В основе лежит мужская форма Кырмыгенов, которая образована по стандартной русской патронимической модели: к основе добавляется суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Кырмыгена). Следовательно, ядро фамилии — личное имя или прозвище Кырмыген. Вот тут и начинается главная трудность.

В славянском именослове такого имени нет. Скорее всего, перед нами тюркский след. Фамилия могла возникнуть у народов, говорящих на языках тюркской группы (татары, башкиры, казахи, ногайцы), которые входили в состав Российской империи и получали фамилии на -ов/-ев по русскому образцу. Разложить имя Кырмыген можно на две части: «кыр» и «мыген». «Кыр» в тюркских языках означает «поле», «степь», «равнина» или «грань», «край». Вторая часть — «мыген» — менее прозрачна. Возможно, это искажённое «моген» или «маган» — от арабского «маган» (смысл, значение) или тюркского «багана» (столб, опора). Однако более правдоподобна версия, что «Кырмыген» — это сложное прозвище, например, «Кырмыган»: от «кыр» (степь) и «мыган» (меткий стрелок, охотник). В таком случае прозвище могло означать «степной стрелок» или «охотник в степи».

Суффикс -ов в фамилии указывает на то, что предок носителя фамилии был человеком, которого в округе знали под именем или прозвищем Кырмыген. Социальный статус первоносителя, скорее всего, был крестьянским или казачьим: среди кочевых и полукочевых народов прозвища, связанные с охотой или местностью, были обычным делом. Географически фамилия тяготеет к регионам Поволжья, Южного Урала или Сибири — местам расселения тюркоязычных групп.

Встречаются варианты написания: Кырмыгенова, Кырмыгенов, иногда с ошибкой «Кырмыгинова», что связано с нестабильностью безударных гласных в устной речи. Сравните с однокоренными (по первому корню) фамилиями: Кыров, Кырчанов, Кырласов. Они все указывают на ту же тюркскую основу «кыр». Фамилия редкая, в общероссийских списках частотности не фигурирует, что подтверждает её локальное происхождение от конкретного прозвищного имени.