Фамилия Шамсатов — яркий пример того, как арабское имя, пройдя через тюркскую языковую среду, закрепилось в русской фамильной модели. Основа здесь — мужское имя Шамсат, которое восходит к арабскому «шамс» — солнце. В арабской ономастике имя Шамс (или Шамсаддин — «солнце веры») было распространено, а форма Шамсат могла возникнуть как диалектный вариант или под влиянием тюркского произношения, где конечный «-т» иногда заменяет «-с» или «-д».

Суффикс «-ов» указывает на классическую русскую модель образования фамилий: Шамсат + -ов = буквально «сын Шамсата» или «принадлежащий Шамсату». Такие фамилии обычно складывались в XV–XIX веках, когда представители нерусских народов, принимая православие или вступая в деловые отношения с русскими, получали фамилии по отцу с русским окончанием. Однако Шамсатов — не обязательно христианская фамилия. В среде татар, башкир, народов Кавказа, где арабские имена были традиционны, фамилии на «-ов» фиксировались в метрических книгах и при советской паспортизации, независимо от вероисповедания.

Географически фамилия Шамсатов чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, а также среди азербайджанцев и народов Дагестана. Встречается и в Средней Азии, но там более типичны формы без суффикса (просто Шамсат). В русском контексте фамилия редкая, что делает её хорошим маркером тюрко-мусульманского происхождения предков.

Родственные фамилии — Шамсутдинов (от Шамс ад-Дин), Шамсиев, Шамшаев. Все они вращаются вокруг того же корня «шамс», но с разными суффиксами и огласовками. Шамсатов стоит немного особняком: если Шамсутдиновы — это потомки «солнца веры», то Шамсатовы — скорее потомки просто «солнца» или человека по прозвищу Солнце. В любом случае, значение светлое и позитивное.