Фамилия Мамышев образована от мужского имени Мамыш, которое было широко распространено в казанско-тюркской среде. Это имя, в свою очередь, является краткой формой от более полного имени Мамадыш — варианта мусульманского имени Мухамметиш. В переводе с арабского оно означает «товарищ пророка, друг пророка Мухаммеда». Таким образом, в основе фамилии лежит не прозвище или ремесло, а личное имя, данное при рождении.

Своими корнями фамилия уходит в XV–XVII века, в период активного взаимодействия русских княжеств с тюркскими народами. Носители имени Мамыш, а затем и их потомки с фамилией Мамышевы, могли быть выходцами из среды Золотой Орды, печенегов или половцев. В те столетия многие выходцы с востока поступали на русскую службу, принимали православие и вливались в состав дворянства, что и объясняет появление тюркских основ в русских фамилиях.

Сама фамилия построена по стандартной русской модели: к основе Мамыш прибавлен суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Мамышев, то есть сын или потомок Мамыша). По своему типу это типичная патронимическая фамилия, каких много как в русской, так и в татарской среде.

Несмотря на то, что фамилия звучит по-русски, её смысловое ядро — восточное. Она представляет собой памятник контакта культур: арабское имя через тюркское посредничество закрепилось в русской фамильной системе. Сведений о сословной принадлежности всех Мамышевых нет, но отдельные ветви, судя по документам, относились к служилым людям и мелкопоместным дворянам, особенно в регионах Поволжья.

Сегодня фамилия встречается нечасто, но сохраняет прямую связь с именем, которое когда-то носил её первый носитель.