Фамилия Зямилова образована от мужского имени Зямил — фонетического варианта арабского имени Замиль. В переводе с арабского это имя означает «друг», «товарищ» или «коллега». Называя сына Замилем или Зямилом, родители желали ему стать верным и преданным другом, настоящим мужчиной, на которого можно положиться.

Словообразовательная модель фамилии проста: к основе Зямил добавлен русский патронимический суффикс -ов (в женском роде — -а). Такая модель типична для фамилий, возникших в среде крещёных народов Поволжья и Приуралья — татар, башкир, а также других тюркоязычных и мусульманских народов России, где арабские имена активно смешивались с русской фамильной системой.

Интересно, что фамилия Зямилова встречается в основном в регионах с компактным проживанием татар и башкир — в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях. Это указывает на её региональную привязку: скорее всего, предки носителей фамилии были выходцами из тюркской среды, принявшими русскую модель фамилии при оформлении документов в XIX — начале XX века.

Процесс закрепления фамилий был долгим и не всегда единообразным. Поэтому точное место и время возникновения рода Зямиловых можно установить только через генеалогические разыскания — изучение метрических книг, ревизских сказок и переписей. Однако сам корень и география бытования говорят о том, что фамилия эта не случайная, а связанная с конкретной культурой и историей.