Фамилия Шамшатова — яркий пример того, как за привычным русским окончанием может скрываться восточный корень. В основе фамилии лежит мужское имя Шамшат, которое восходит к тюркскому или арабскому «шамс» — солнце. В разных вариантах (Шамшат, Шамси, Шамсутдин) это имя было распространено среди татар, башкир, народов Кавказа и Средней Азии. Первоначально Шамшат — это либо ласкательная форма от полного арабского имени, либо самостоятельное прозвище, означающее «солнечный», «светлый».

Суффикс -ов- вместе с окончанием -а указывает на русскую модель образования фамилий от отчества. Шамшатов — буквально «сын Шамшата». Форма Шамшатова — это женский вариант той же фамилии, который закрепился в документах как неизменяемая фамилия по мужской линии. То есть предок носительницы фамилии, скорее всего, был Шамшатом — человеком, которого в округе называли по имени или прозвищу.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически смешивались русское и тюркское население: Поволжье, Урал, Оренбуржье. Встречается она и у татар, принявших православие, и у русских, в чьих родословных была ветвь из татарских или башкирских родов. Встречается и более редкое написание — Шамшатов, без окончания -а, но для женской формы оно нехарактерно.

Однокоренные фамилии — Шамшеев, Шамсутдинов, Шамсиев — все они образованы от того же корня «шамс», но с разными суффиксами и окончаниями. Шамшатова стоит особняком: в ней сохранилась именно та форма имени, которая в русской среде могла звучать как уменьшительное или упрощённое, в отличие от более полных арабских вариантов. Таким образом, фамилия Шамшатова — не просто «солнечная», а указывает на конкретного предка, носившего это имя, и на его вероятное происхождение из среды тюркских народов.