Фамилия Шихмамбетов — яркий пример того, как тюркские и арабские элементы сплелись в русском именослове. Её основа — составное мужское имя Шихмамбет, где первая часть «ших» восходит к арабскому «шейх» (старейшина, духовный лидер, уважаемый человек), а вторая — «мамбет» — это народная, обрусевшая форма имени Магомет (Мухаммед). Таким образом, Шихмамбет буквально означает «шейх Мухаммед» или «почтенный, как Мухаммед». Имя было распространено среди тюркоязычных мусульманских народов, особенно у татар и башкир, где подобные составные теофорные имена (содержащие имя пророка) были очень популярны.

Суффикс «-ов» в фамилии — классический русский патронимический показатель, отвечающий на вопрос «чей?». Он присоединялся к основе имени отца: Шихмамбетов — сын Шихмамбета. Эта модель стандартна для русских фамилий, образованных от нецерковных имён и прозвищ, и она же массово закреплялась у крещёных инородцев или при ведении документации на русском языке среди мусульманского населения Российской империи.

В отличие от многих русских фамилий, у Шихмамбетова почти нет шансов быть связанным с прозвищем или ремеслом. Это чисто именная фамилия, указывающая на происхождение от конкретного предка-мусульманина с высоким статусным именем. Географически фамилия тяготеет к регионам традиционного расселения татар и башкир — это Татарстан, Башкортостан, Оренбургская, Челябинская области, а также Астраханская область (где живут ногайцы и татары). Встречается она и в среде крымских татар, где также бытовало имя Шихмамбет.

Интересная деталь: в некоторых старых записях и переписях фамилию могли записать как Шихмаметов или Шихмамбетов с одним «м» — это следствие сложностей передачи арабского гортанного звука и адаптации имени к русскому произношению. Вариант с «б» (Шихмамбетов) считается более точным, так как сохраняет исконный звук «б» в середине имени Мамбет.

Сословная принадлежность носителей фамилии была разной. Среди Шихмамбетовых встречались и рядовые крестьяне (тептяри, башкиры-вотчинники), и представители мусульманского духовенства, и купцы. Сама основа «ших» намекает на то, что предок мог быть уважаемым человеком в общине, возможно, муллой или старшиной, но за века фамилия демократизировалась и стала просто родовым знаком.