Фамилия Шамшуков — яркий пример того, как прозвище, данное за характер или особенности поведения, закрепилось в родовом имени. Её основа — прозвище Шамшук, которое, в свою очередь, происходит от глагола «шамшить» или «шамкать». В русских говорах это означало говорить невнятно, мямлить, шепелявить или издавать нечленораздельные звуки. Человека, который шамкал, картавил или имел нечёткую дикцию, в быту и могли прозвать Шамшуком. Суффикс -ук (или -юк) характерен для украинской и южнорусской традиции образования прозвищ, он придаёт основе оттенок фамильярности или принадлежности. Таким образом, Шамшуков — это буквально «потомок Шамшука», то есть сын или внук человека с таким прозвищем.

Модель образования фамилии — стандартная русская патронимическая, с суффиксом -ов, который присоединился к основе на согласный. Это указывает на то, что фамилия окончательно оформилась в центральных или северных областях России, где суффикс -ов преобладал, хотя сама основа могла прийти с юга. Встречаются и однокоренные фамилии, например, Шамшин или Шамшурин, но они образованы от разных вариантов того же корня (от «шамша» — невнятно говорящий человек). Шамшуков стоит особняком благодаря редкому суффиксу -ук, который делает фамилию более узнаваемой и менее распространённой, чем, скажем, Шамшин.

В дореволюционных источниках фамилия фиксируется в основном в Курской, Орловской и Тамбовской губерниях — как раз в зоне смешения великорусских и малорусских говоров, где слово «шамшук» было в ходу. Носители фамилии, скорее всего, были крестьянами или однодворцами. Прозвище могло закрепиться за родоначальником, который либо имел дефект речи, либо, наоборот, был говорлив, но с невнятной манерой — в народе такие детали подмечали и превращали в семейное имя. Никакой связи с тюркскими корнями, вопреки возможным догадкам, в данном случае нет: слово чисто славянское, звукоподражательное.