Фамилия Леметти — почти всегда не случайна, а привязана к конкретному месту на карте Эстонии. Её основа — название хутора Леемети (в старых документах встречаются варианты Lemete, Lemeti, Lemoti, Leemuti). Хутор относился к деревне Тяллевере, которая примыкала к имению Лыхавере (Лехова, Lahhowa) в приходе Сууре-Яани — это окрестности Вильянди в средней Эстонии. Прозвище Леметти, скорее всего, получал тот, кто был родом из этого хутора. С этим местом связана и местная легенда: будто бы именно в хуторе Леемети стоял дом эстонского национального героя Лембита, жившего на рубеже XII–XIII столетий.

Первое документальное упоминание человека с прозвищем Леметти относится к концу XVII века. В декабре 1692 года пастор прихода Сууре-Яани (Magnus de Moulin senior) записал в церковной книге бракосочетание: он обвенчал Марди с хутора Лемети в Тяллевере (Tallevere Lemeti Mardi) и Кайе, дочь вилуского Яана (Vilu Jaani tutar Kaie). Записи пастор делал очень кратко, часто без возраста и имени отца, поэтому именно Lemeti Mardi считается первым известным предком рода Леметти по мужской линии. В той же книге, в разделе рождений и крещений, есть запись, что у Марди и Кайе 19 марта 1697 года родился сын Андрес (крещён 21 марта). Свидетелями при крещении стали служитель мызы Лыхавере Андрес, сын харьюского Матси Яак и жена Толли Яаго Марри.

Есть и другая версия происхождения фамилии — не топонимическая, а ошибочно-канцелярская. Некоторые исследователи полагают, что фамилия Леметти родственна фамилии Клемент. По их мнению, в 1794 году написание «Lemeti Andres» (то есть «леметовский Андрес») случайно или по прихоти пастора заменили на «Klementi», откуда впоследствии и пошла фамилия Клемент. Впрочем, эта гипотеза скорее объясняет, как из Леметти могли сделать Клемента, а не наоборот.

В XX веке носители фамилии Леметти встречаются в Памятных книгах и архивных документах, но уже не как эстонские крестьяне, а как советские граждане, часто записанные финнами. В Ленинградском мартилоге (Т.9: Март — апрель 1938) упоминается Адам Петрович Леметти (1903–1938). В Книге памяти Новгородской области — финн Александр Александрович Леметти, родившийся в 1896 году в деревне Койвукюуля Токсовского района Ленинградской области и позже живший в деревне Вотьяново Мошенского района. В архивных документах Мурманской области есть данные о финне Иване Андреевиче Леметти, родившемся в 1885 году в деревне Юкки Парголовского района Ленинградской области. Все эти люди — выходцы из ингерманландских деревень под Петербургом, что связывает фамилию с прибалтийско-финским населением региона.