Фамилия Трухменев — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не ремесло, а этноним, причём с искажением, которое само по себе исторический документ. Корень здесь — «трухмен», устаревшее и просторечное обозначение туркмен. В русских говорах и документах XVII–XIX веков выходцев из Туркмении или кочевников-туркмен нередко называли именно «трухменами» или «трухменцами». Так, в Астраханской и Ставропольской губерниях существовали целые «трухменские» поселения, а в казачьей среде слово закрепилось за человеком смуглой внешности или нерусского, «степного» облика.

Модель образования типична для русских фамилий второй половины XVII–XVIII века: суффикс -ев присоединяли к основе на мягкий согласный или к словам, оканчивающимся на -ень. «Трухмень» (человек, прозванный так за внешность или происхождение) → Трухменев — «сын Трухменя». Фамилия не могла возникнуть раньше, чем в русском языке закрепилось само слово «трухмен» как прозвище, а это произошло не ранее середины XVII века, когда Московское государство вплотную столкнулось с туркменскими племенами на Каспии.

Интересна и фонетическая нестабильность: в документах встречаются варианты Трухманов, Трухменов, Трухменский. Но именно форма Трухменев указывает на конкретную модель — через прозвище на -ень, что характерно для южнорусских и поволжских говоров. Географически фамилия тяготеет к Астраханской области, Калмыкии и Ставрополью — регионам, где в XVIII–XIX веках оседали туркменские роды, переходившие в русское подданство. Встречается она и на Дону, среди казаков, которые часто давали прозвища по национальному признаку.

Версия о происхождении от слова «труха» (гниль) или от глагола «трухнуть» маловероятна: суффикс -енев не характерен для таких основ, а прозвище Трухмен, от которого образована фамилия, устойчиво фиксируется именно в значении «туркмен» в исторических актах. Таким образом, предок носителя фамилии Трухменев с высокой вероятностью либо сам был выходцем из туркменской среды, либо получил прозвище за внешнее сходство с кочевниками-«трухменами» в среде русских переселенцев или казаков.