Фамилия Розмухамедов — редкий пример сложения двух основ, где первая часть образована от персидского «роз» (رز), что значит «день», а вторая — от арабского имени Мухаммед (в тюркской огласовке — Мухамед). Целое прозвище Розмухамед буквально переводится как «день Мухаммеда» или «свет Мухаммеда». Это не случайное сочетание: в мусульманском именослове «роз» иногда заменяет арабское «нур» (свет) или «йаум» (день), давая имя с пожеланием благодати, связанной с пророком.

Фамилия образована по русской патронимической модели — суффикс -ов. В тюркских языках, откуда пришло имя, ударение падает на последний слог: Розмухаме́д, но в русском языке фамилия часто получает ударение на предпоследний слог — Розмухаме́дов, хотя встречаются и варианты с ударением на третий слог. Географически фамилия тяготеет к регионам с узбекским и таджикским населением, где имя Розмухамед встречается как двусоставное личное имя. В России она редка и, скорее всего, принадлежит потомкам выходцев из Средней Азии, получившим русскую фамилию в XIX–XX веках при паспортизации.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Розыев, Розметов, Розбаев — показывает, что первая часть «роз» в них сохраняет то же значение «день», но соединяется с другими основами. В случае Розмухамедова соединение с именем пророка придаёт фамилии отчётливый религиозный оттенок: предок, носивший такое прозвище, скорее всего, был человеком набожным или родился в день, связанный с почитанием Мухаммеда. Вариант написания с «з» (а не «с») — Розмухамедов — указывает на то, что фамилия фиксировалась в русской записи с твёрдым произношением, типичным для тюркских языков, где «з» звучит отчётливо.