Фамилия Шемаков образована от личного имени или прозвища Шемак. В основе лежит тюркское слово «шемаха» — так называли жителя города Шемаха (ныне в Азербайджане). В XVI–XVII веках это название было хорошо известно на Руси: через Шемаху проходили торговые пути, а в документах встречаются прозвища Шемак, Шемаха, которые давали выходцам из этого региона или купцам, торговавшим с Кавказом. Фамилия закрепилась в форме притяжательного прилагательного с суффиксом -ов, то есть Шемаков буквально значил «сын Шемака» или «человек из семьи Шемака».

Менее вероятная, но возможная версия — связь со старорусским словом «шемать» (говорить невнятно, шепелявить). Однако отсутствие широкого бытования такого прозвища в источниках делает эту гипотезу слабой. Основная масса носителей фамилии Шемаков исторически сосредоточена в центральных и южных регионах России, особенно в Тамбовской, Рязанской и Воронежской областях, что совпадает с районами, куда в XVI–XVII веках переселялись служилые люди и торговцы из южных земель.

По сословной принадлежности предки Шемаковых чаще всего были государственными крестьянами или однодворцами — особым разрядом, сочетавшим черты крестьян и мелких землевладельцев. Встречаются Шемаковы и среди казачества, что подтверждается записями в метрических книгах станиц Дона и Кубани. Фамилия не относится к редким, но и не входит в число самых распространённых — по данным середины XX века, она занимает около 2500-го места по частоте в русском ономастиконе.

Интересная деталь: в написании фамилии иногда путают букву «а» и «о» в первом слоге — встречается вариант Шомакова, но это искажение, возникшее под влиянием акающего произношения. Правильная этимологическая форма — через «е» (Шемак), что подтверждается историческими документами XVII века, где зафиксированы имена Шемак Иванов, Шемак Мокеев в писцовых книгах Рязанского уезда.