Фамилия Вельмуратов — редкий пример, где в основе лежит не славянское имя или прозвище, а сложносоставное тюркское имя. Разбираем её по частям: первая часть «Вель» — это адаптированный на русской почве вариант тюркского «Биль» или «Бил», что означает «знающий», «мудрый», «ведающий». Вторая часть — «Мурат» (арабского происхождения, означает «желанный», «цель», «намерение»). Таким образом, имя Бильмурат (или Вельмурат) буквально переводится как «знающий цель» или «мудрое желание» — имя-пожелание, чтобы мальчик вырос осмысленным и целеустремлённым.

Фамилия образована по русской патронимической модели: к основе Вельмурат добавили суффикс -ов, который в русском языке означает принадлежность («чей?» — Вельмуратов). Это типичная история для фамилий народов Поволжья, Северного Кавказа и Средней Азии, которые вошли в состав Российской империи: исконное имя русифицировали, добавив русский суффиксальный формант. В самой тюркской среде такая фамилия звучала бы как Вельмуратов или Бильмуратов, а без русского окончания — просто Вельмурат.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где распространены тюркские языки с переходом «б» в «в» в начале слова (так называемое в-произношение). Это характерно для некоторых диалектов каракалпакского, ногайского, отчасти казахского и узбекского языков. Носители фамилии — потомки человека по имени Вельмурат, который, скорее всего, жил в среде, где русские писцы фиксировали его имя на слух, смягчая начальный звук.

С точки зрения социальной истории, фамилия Вельмуратов не принадлежала дворянству — это поздняя, «вторичная» фамилия, которая закрепилась за крестьянскими или казачьими родами (в Оренбургском или Уральском казачьих войсках, где было много тюркских вкраплений) в XIX — начале XX века, когда массово давали фамилии по отцу. В дореволюционных метрических книгах она почти не встречается, что подтверждает её относительно позднее оформление.

Примечательная деталь: несмотря на внешнюю «русскость» суффикса, фамилия сохранила ударение на последний слог (Вельмура́тов), что нетипично для исконно русских фамилий на -ов, где ударение чаще падает на основу. Эта фонетическая особенность — верный маркер её тюркского происхождения.