Фамилия Жолмухамелов — одна из тех, где на слух почти не видно границы между тюркским именем и русским суффиксом. На самом деле всё прозрачно: основа — мужское имя Жолмухамед (в казахском, узбекском, каракалпакском вариантах), а -ов — стандартный русский патронимический суффикс, указывающий на потомка. Встречается фамилия почти исключительно в среде казахов и других тюркских народов Центральной Азии, у которых в XIX–XX веках фиксировали фамилии по русскому образцу.

Имя Жолмухамед составное: первая часть «жол» (в казахском — путь, дорога) и вторая «Мухамед» (арабское имя пророка). Буквально — «путь Мухаммеда» или «идущий по пути Мухаммеда». Это типичное для исламской ономастики имя-пожелание: родители надеялись, что сын будет праведным, верным традициям. Встречаются и варианты с другим порядком частей — Мухамеджол, но в фамилиях чаще фиксируется форма Жолмухамед.

С точки зрения словообразования, суффикс -ов здесь не несёт дополнительного значения, кроме «сын такого-то». Поэтому Жолмухамедов — это «потомок Жолмухамеда». В русских документах XIX — начала XX века, когда казахам массово присваивали фамилии, часто записывали именно так, с русским окончанием, хотя в устном бытовании могло сохраняться и отчество без суффикса.

Интересная деталь: в казахском языке имя может писаться через «Жолмұхамед», с буквой «ұ», но в русской транскрипции её заменяют на «у». Отсюда разнобой в написании: встречаются варианты Жолмухамедов, Жолмухаметов (с т вместо д — влияние диалектного произношения) и даже Жолмухамбетов. Последний вариант — от казахской формы «Жолмұхамбет», где «Мұхамбет» — местное произношение имени пророка.

Социально фамилия не указывает на конкретное сословие или ремесло. Носители — потомки людей, получивших имя по религиозному принципу, а не по профессии. Среди известных людей с этой фамилией можно назвать разве что казахстанских спортсменов и деятелей культуры, но в открытых источниках нет широко известных исторических фигур — фамилия скорее рядовая, массовая для своего региона.