Фамилия Тосмухамбетова — яркий пример казахской (и шире — тюркской) модели именования, перешедшей в русский быт. Она образована по арабско-персидской модели сложения двух основ: «Тос» (или «Тас») и «Мухамбет» (вариант имени Мухаммед). Первая часть — «Тос» — в казахском языке означает «ровный», «гладкий», «прямой», а в переносном смысле — «верный», «правдивый». Вторая часть — имя пророка. Таким образом, в основе фамилии лежит составное личное имя Тосмухамбет, которое можно перевести как «Правдивый Мухаммед» или «Верный последователь Мухаммеда». Окончание -ова указывает на принадлежность: «дочь/жена Тосмухамбета».

По сути, это не фамилия в привычном для русского уха смысле (от прозвища или профессии), а патроним (отчество), застывший в родовом имени. В казахской традиции до XX века у людей часто не было фамилий — было личное имя и имя отца (например, Тосмухамбет-улы — сын Тосмухамбета). При русификации документов в советское время такие отчества стали записывать как фамилии с окончанием -ов/-ев, -ова, что и закрепилось за потомками.

Географически фамилия тяготеет к Западному Казахстану, в частности к Атырауской и Мангистауской областям, где распространён говор с переходом «а» в «о» (отсюда «Тос» вместо более распространённого «Тас»). Встречаются варианты написания: Тасмухамбетова, Тосмухамбетов (мужская форма). В русском языке ударение обычно падает на второй слог: Тосмухамбе́това.

Что касается сословной принадлежности: носители этой фамилии не принадлежали к высшей аристократии (торе) или духовенству (ходжа). Скорее всего, предки были из числа «кара суйек» (черная кость) — свободных скотоводов-общинников, занимавшихся кочевым скотоводством. Само имя Тосмухамбет давали с надеждой на честность и праведность ребенка, а не как указание на реальную связь с религиозными кругами.