Фамилия Пирмухамедов — яркий пример того, как русская модель фамилии скрещивается с восточным именем. Она образована по простому и продуктивному для русского языка правилу: к основе добавляется суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?»). В данном случае основа — составное арабское имя Пирмухамед.

Имя Пирмухамед (варианты: Пирмухаммед, Пирмухамад) состоит из двух частей. Первая — «пир» — восходит к персидскому слову со значением «старец», «наставник», «духовный лидер», «святой». В суфизме и народном исламе пирами называют почитаемых святых и основателей суфийских орденов. Вторая часть — «Мухамед» (Мухаммад) — имя пророка ислама, означающее «восхваляемый», «достохвальный». Таким образом, всё имя можно перевести как «наставник Мухаммед» или «святой Мухаммед». Это теофорное имя (содержащее имя Бога или пророка), распространённое в среде тюркских и иранских народов, исповедующих ислам.

Носители фамилии Пирмухамедов — это, скорее всего, потомки человека по имени Пирмухамед. Фамилия характерна для народов Средней Азии (особенно Узбекистана, Таджикистана, Туркменистана) и тюркоязычных регионов России (Татарстан, Башкортостан). В русскую культуру она попала через паспортную систему, когда в XIX–XX веках восточные имена русифицировали, добавляя фамильные суффиксы.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в одном ряду с такими, как Пирназаров, Пирматов, Пирмухаммадов. Отличительная черта — написание через «е» в середине (Пирмухамедов), а не через «а» (Пирмухаммадов), что часто встречается в документах, фиксирующих разное произношение. Ударение в фамилии, как правило, падает на третий слог: Пирмуха́медов.

Сословная принадлежность предков неясна: имя Пирмухамед могли дать и в семье ремесленника, и в семье торговца, и в семье духовного лица. Фамилия не указывает на аристократическое происхождение, а скорее отражает религиозно-культурный контекст, в котором жили её первые носители.