Фамилия Телемгенова — редкий случай, когда вопросов больше, чем ответов. Это почти наверняка женская форма, а мужской вариант — Телемгенов. С первого взгляда фамилия выглядит как тюркская или монгольская по происхождению: суффикс -ов типичен для русского оформления нерусских основ, а корень «Телемген» не встречается в славянских языках.

Разберем основу. «Телемген» может восходить к калмыцкому или монгольскому слову, связанному с понятием «телега» или «повозка» (ср. калм. «тергн» — телега). В таком случае прозвище Телемген мог получить человек, имевший отношение к тележному делу: извозчик, мастер по ремонту повозок или просто владелец хорошей телеги. В тюркских языках (например, в казахском или башкирском) есть схожие корни, означающие «колесо» или «ось», что подтверждает ремесленную версию.

Другая версия — антропонимическая. В некоторых тюркских традициях имя Телемген могло быть образовано от глагола «теле-» (желать, просить) с аффиксом -мген. Тогда значение — «желанный», «выпрошенный у богов». Такие имена давали долгожданным детям, чтобы защитить их от злых духов. Однако эта гипотеза менее надёжна: в доступных ономастических словарях (например, в работах Никонова по тюркским фамилиям) подобная модель не фиксируется.

Географически фамилия Телемгенова встречается преимущественно в регионах с калмыцким или казахским населением: Калмыкия, Астраханская область, западный Казахстан. Это сужает круг поисков: предки носителя фамилии, скорее всего, были кочевниками-скотоводами или ремесленниками, осевшими в приволжских степях в XIX — начале XX века.

Суффикс -ов указывает, что фамилия прошла русификацию при записи в метрические книги или при переписях. В исконном виде прозвище могло звучать как Телемген, без окончания. Сословная принадлежность, скорее всего, крестьянская или казачья: среди калмыков и тюркских народов фамилии на -ов часто давали простым общинникам, а не знати.

Однокоренных фамилий мало: Телемгенов, Телемгенева (если есть). В сводных списках русских фамилий (Унбегаун, Веселовский) эта фамилия отсутствует, что подтверждает её локальный, недавний характер.