Фамилия Шыхмамедова — редкий для России пример фамилии, образованной по тюркской модели, но записанной кириллицей с русским патронимическим суффиксом. Её основа восходит к мужскому имени Шыхмамед (или Шихмамед), которое распространено у азербайджанцев и других тюркских народов. Разберём имя по частям: «Шых» (от арабского «шейх» — старейшина, духовный наставник) и «Мамед» (народная форма имени Мухаммед). Таким образом, Шыхмамед буквально означает «шейх Мухаммед» или «почтенный Мухаммед» — составное имя, подчёркивающее уважение к пророку и религиозный статус.

Фамилия образована добавлением русского суффикса -ов- (в женском роде -а), который в XIX–XX веках стал стандартным способом русификации фамилий народов Кавказа и Средней Азии. Первоначальная форма — Шыхмамедов — означает «сын Шыхмамеда» или «принадлежащий роду Шыхмамеда». При этом в азербайджанском языке ударение в исходном имени падает на последний слог (Шыхмаме́д), что часто сохраняется и в фамилии.

Географически фамилия Шыхмамедова почти наверняка указывает на азербайджанское происхождение. В Азербайджане имена с компонентом «Шых» традиционно давали в семьях, связанных с духовенством или почитающих суфийских шейхов. Однако сама фамилия могла закрепиться за любым потомком человека по имени Шыхмамед, независимо от его реального социального статуса — в советское время такие фамилии получали и крестьяне, и горожане.

Стоит отметить, что написание с буквой «Ы» — характерная черта передачи тюркского твёрдого гласного через русскую графику. В оригинале, на азербайджанской латинице, фамилия выглядела бы как Şıxməmmədova. Вариант «Шихмамедова» тоже встречается, но реже — он ближе к арабской орфографии, тогда как «Шых» точнее передаёт азербайджанское произношение.

Если искать однокоренные фамилии, то в России можно встретить Шихмамедова, Шихмурадова (где «Мурад» — другое имя) или Шыхыева. Все они построены по одной модели: тюркское имя + русский суффикс. Фамилия Шыхмамедова — не древняя, она сформировалась не раньше середины XIX века, когда у народов Закавказья начали массово появляться фамилии по русскому образцу.