Фамилия Шамеков — относительно редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В ней отчётливо выделяется тюркский след, что неудивительно для фамилий, бытующих в Поволжье, на Урале и в Сибири, где веками жили бок о бок русские и тюркские народы.

Основа фамилии — личное имя Шамек. Это уменьшительная или ласкательная форма от более полного тюркского имени, например, Шамсутдин или Шамиль. Корень «шам» восходит к арабскому «шамс» — солнце. В мусульманской ономастике имена с этим элементом популярны: Шамси (солнечный), Шамсутдин (свет веры). Суффикс «-ек» в тюркских языках часто придаёт имени оттенок ласки или уменьшительности — Шамек могло означать «солнышко» или «маленький светлый». Таким образом, Шамеков — это «сын Шамека», то есть потомок человека, которого в семье или общине называли ласково-солнечным именем.

Суффикс «-ов» указывает на то, что фамилия оформлялась уже по русской модели, скорее всего, при переписях или переходе на фамильные прозвания в XVIII–XIX веках. Если бы фамилия осталась в чисто тюркской среде, она могла бы звучать как Шамеков или Шамеклы. Русский суффикс притяжательности закрепил её в документах, и она стала передаваться по наследству.

Есть и другая, менее вероятная версия: от прозвища Шамек, связанного с диалектным словом. В некоторых русских говорах «шамать» означает есть, а «шамега» — еда. Но для фамилии Шамеков эта связь слабая — обычно прозвища с таким корнем давали обжорам, но суффикс «-ек» здесь нехарактерен. Тюркское происхождение выглядит гораздо убедительнее.

Географически фамилия Шамеков встречается в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях, а также среди казахских родов. Встречаются варианты написания Шамиков, Шамаков — они могут быть результатом ошибок писцов или фонетических особенностей местных говоров. Носители фамилии — потомки крещёных татар, башкир или казахов, которые в разное время вошли в состав русского крестьянства или казачества. Знатных родов с этой фамилией не зафиксировано, что типично для фамилий, образованных от простонародных имён.