Фамилия Шлемензон — яркий пример того, как еврейская фамильная традиция вписалась в русскую словообразовательную модель. Её основа — мужское личное имя Шлема, которое является просторечной формой библейского имени Шломо (Соломон). Второй элемент, «-зон», означает «сын» на идише (от немецкого Sohn). Таким образом, Шлемензон дословно переводится как «сын Шлемы».

Фамилии с суффиксом -зон типичны для ашкеназских евреев, живших на территории Российской империи, особенно в черте оседлости. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев или -ин, которые образовывались от отчества с притяжательным значением, модель «имя + зон» была прямым патронимом: она фиксировала имя отца, а не родоначальника через поколение. Поэтому Шлемензон — это фамилия, которая в момент возникновения была отчеством: «чей? — Шлемензон».

Встречаются и варианты написания: Шлемензонов, Шлемазон, Шлемензонн. Первый вариант — результат русификации, когда к уже готовой фамилии добавили русское окончание -ов, подгоняя её под привычный слух. Второй вариант мог возникнуть из-за диалектного произношения или ошибок в документах.

Социальный контекст фамилии типичен для еврейских патронимов конца XVIII — XIX века. Массовое присвоение фамилий еврейскому населению Российской империи началось после разделов Польши и продолжилось при Николае I. Шлемензон, скорее всего, получил её глава семьи, носивший имя Шлема. Род занятий предков по фамилии не угадывается: она ничего не говорит о ремесле или месте жительства, только о происхождении по отцу. Носители этой фамилии могли быть и мелкими торговцами, и ремесленниками, и раввинами — основа имени Шломо (мирный) не накладывала профессиональных ограничений.