Фамилия Велимамедов — наглядный пример того, как в одной фамилии могут сочетаться два совершенно разных языковых пласта: иранский и тюркский. Её основа — составное мусульманское имя Велимамед, которое образовано слиянием двух компонентов. Первая часть, «Вели», восходит к арабскому «вали» — «святой», «близкий к Богу», «покровитель». Вторая часть — «Мамед» — это народная, диалектная форма имени Мухаммад (Магомед), самого почитаемого имени в исламе. Таким образом, имя Велимамед означает нечто вроде «святой Мухаммад» или «покровитель Мухаммад» — типичный пример теофорного (богоносного) имени, призванного подчеркнуть религиозность и дать ребёнку благословение.

Фамилию образовали по русской модели: к основе «Велимамед» добавили патронимический суффикс «-ов». Этот суффикс в русском языке означает принадлежность, буквально «сын такого-то» или «из рода такого-то». Так что Велимамедов — это «сын Велимамеда». Интересно, что в исходном имени ударение, скорее всего, падало на первый слог (Ве́ли), а в фамилии оно сместилось на последний слог, как это часто бывает при русификации.

География фамилии почти целиком привязана к Азербайджану и южным регионам Дагестана. Именно там распространены составные имена с первой частью «Вели-» (Велихан, Велибек). В азербайджанском языке имя Велимамед произносится как Vəlİməmməd, и в русской записи оно могло колебаться: встречаются варианты Велимагомедов, а в Дагестане — Велимагомедов. Разница в написании («Мамед» против «Магомед») отражает местные произносительные нормы: у азербайджанцев «Мамед», у дагестанских народов — «Магомед».

Если говорить о социальном контексте, то носители фамилии Велимамедов происходят из среды, где было принято давать детям сложные религиозные имена. Скорее всего, предки были крестьянами или ремесленниками, но сама фамилия не указывает на конкретное сословие — в Закавказье фамилии на «-ов» в XIX — начале XX века получали практически все слои населения при переходе к русской системе документооборота. Никаких дворянских корней здесь нет: это чисто народная патронимическая фамилия, возникшая из личного имени.