Фамилия Жолмухамедов — типичный пример восточной модели образования фамилий, когда за основу берётся полное мужское имя отца. В данном случае это составное имя Жолмухамед. Если разобрать его по частям, сразу проясняется пожелание, которое родители вкладывали в имя сына.

Первая часть — «Жол» — слово тюркское, означает «путь» или «дорога». Вторая — «Мухамед» — это один из вариантов имени пророка Мухаммеда (араб. «восхваляемый, прославляемый»). Соединившись, эти основы дают имя с прозрачной семантикой: «путь Мухаммеда» или «идущий по пути пророка». Нарекая ребёнка Жолмухамедом, родители желали ему стать достойным мусульманином, следовать верным путём в жизни.

Слово «Жол» в тюркских языках имеет и более широкий спектр значений: не только конкретная дорога, но и судьба, жизненный путь. Поэтому имя могло осмысляться и как «предначертанный Мухаммедом путь», что усиливало религиозный подтекст.

Фамилия образована по стандартной для русской среды модели с суффиксом -ов, который присоединяется к основе имени. Так имя отца Жолмухамед превратилось в фамилию сына — Жолмухамедов, то есть «потомок Жолмухамеда». Такая схема массово закреплялась у тюркских народов в XIX–XX веках при переходе на русскую паспортную систему.

Географически фамилия Жолмухамедов наиболее характерна для казахов. В казахском антропонимиконе имя Жолмухамед встречается нередко, а фамилия с таким окончанием — одна из множества, образованных от имён с корнем «мухаммед» (ср. Мухамедов, Жолдасмухамедов). Встречается она и у других тюркских народов Центральной Азии, но с казахской средой связана плотнее всего.

С точки зрения словообразования, фамилия прозрачна: в ней нет редких суффиксов или затемнённых корней. Её ценность скорее в том, что она сохранила составное имя, которое отражает традицию давать ребёнку «говорящее» имя с религиозным смыслом. В отличие, скажем, от простого Мухамедов, вариант Жолмухамедов добавляет оттенок назидания — пожелания праведного пути.