Фамилия Улмов — редкая и неочевидная. На первый взгляд, она похожа на множество фамилий на -ов, образованных от имени или прозвища, но с основой «улм» всё сложнее. В русском языке нет слова «улм» в бытовом обиходе, поэтому искать корень стоит в других языках или в искажённом произношении.

Самая вероятная версия — тюркское происхождение. В тюркских языках «ул» означает «основа», «корень», «сын», а «улма» или «улму» может быть вариантом личного имени или прозвища. Например, у татар и башкир встречается имя Улмас («не умрёт», «бессмертный»). От него путём усечения и добавления русского патронимического суффикса -ов вполне могла появиться фамилия Улмов. Предок носителя такой фамилии, скорее всего, был крещёным татарином, башкиром или представителем другого тюркского народа, перешедшим в православие и получившим фамилию по отцовскому имени Улм (как сокращение от Улмас).

Вторая версия, менее распространённая, связывает фамилию с географическим названием. В Германии и Австрии есть города Ульм (Ulm). Если предок был выходцем оттуда, его могли прозвать «Улмец» или «Улмов», но для крестьянской России это маловероятно — такие фамилии чаще встречались у обрусевших немцев или в среде городских ремесленников, но массового распространения не получили.

Суффикс -ов указывает на принадлежность: «чей?» — Улмов, то есть сын Улма. Фамилия могла возникнуть в XVI–XVII веках на юго-восточных рубежах России, в Поволжье или Приуралье, где был активен контакт с тюркским населением. Встречается она и сегодня, но крайне редко — в основном в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области.

Сравните с однокоренными фамилиями: Улмасов (от полного имени Улмас), Улманов, Ульмов (с мягким знаком). Все они имеют одинаковую основу и схожую географию. Фамилия Улмов — не дворянская и не старинная боярская, а поздняя, народная, из тех, что «приписывали» при переписях бывшим крестьянам или однодворцам. Никаких известных исторических деятелей с такой фамилией не зафиксировано, что только подтверждает её простое происхождение.