Фамилия Велиметова — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В отличие от множества фамилий на -ов/-ев, образованных от крестильных имён или названий профессий, здесь мы видим основу, которая не сразу поддаётся толкованию. Наиболее вероятная версия связывает фамилию с тюркскими корнями, и в этом случае она может быть интересным свидетельством межэтнических контактов на территории России.

Разберём словообразовательную модель. Основа «Велимет» — это, скорее всего, адаптированное на русской почве мужское личное имя. В тюркских языках (особенно в казахском, татарском, башкирском) распространены имена, содержащие компонент «уәли» (wali) — «святой», «покровитель», «близкий к Богу». Вторая часть, «мет» (mеt), может восходить к арабскому «мухаммад» («восхваляемый») или быть частью сложного имени. Таким образом, «Велимет» — это стяжённая форма от имени вроде Уәлимухаммад (Валимухаммед), что значит «святой Мухаммад» или «покровитель, подобный Мухаммаду». Подобные сложные имена типичны для исламской традиции, где одно имя дополняет другое, усиливая благочестивый смысл.

Суффикс -ов- (в женской форме -ова) указывает на принадлежность: «дочь (или жена) Велимета». Для русского языка это стандартная модель образования фамилий от тюркских имён. Фамилия Велиметова, вероятно, возникла в среде татар, башкир или других тюркоязычных народов, принявших православие, либо у тех, кто переходил на русский язык и письменность. Носители фамилии могли быть выходцами из Поволжья, Приуралья или Западной Сибири, где такие имена были распространены.

Менее вероятна, но теоретически возможна версия, связывающая фамилию с географическим названием. Существует топоним Велимет, но он крайне редок и не встречается в центральной России. Если бы фамилия происходила от названия села, её форма чаще была бы Велиметский. Поэтому версия с личным именем остаётся основной.

Встречаемость фамилии в современных базах данных очень низкая. Это не массовая, а редкая фамилия, что дополнительно указывает на её возможное происхождение от конкретного, не слишком распространённого имени в определённой местности. Для человека, носящего фамилию Велиметова, это может означать, что его предки по мужской линии были людьми, носившими имя с глубоким религиозным значением в исламской традиции, которое затем было переоформлено по русским грамматическим правилам.