Фамилия Дильмухаметовы — одна из тех, что несут в себе сразу два культурных слоя: тюркский и персидский. Её основа — составное мужское имя Дильмухаммет, которое в свою очередь сложилось из персидского слова «диль» (душа, сердце, ум) и имени Мухаммет. Последнее — арабская форма имени пророка Мухаммеда, основателя ислама, и означает «прославляемый», «восхваляемый». Таким образом, если переводить дословно, Дильмухаметов — это «сын того, кто душа (или ум) пророка Мухаммета». Имя звучало как высокая характеристика человека, близкого к сакральному знанию или вере.

Словообразовательная модель здесь классическая для русского языка, но с восточной основой: к имени Дильмухаммет добавили русский патронимический суффикс -ов. Такой способ был массовым в XV–XVII веках, когда тюркская и татарская знать вливалась в состав русского дворянства. Фамилия закрепилась по отцу: Дильмухаметов буквально значит «принадлежащий к роду Дильмухамета».

Корни фамилии уходят в среду выходцев из Золотой Орды, печенегов или половцев. В XV–XVII веках многие нерусские по происхождению люди получали дворянство в России, и их имена адаптировались к русской фамильной системе. Поэтому Дильмухаметовы — это не случайный пример, а типичный памятник тому, как восточная антропонимика вписалась в русский быт. Сведения о восточном происхождении здесь точны: само имя родоначальника выдает его корни, и никакой другой, славянской версии у этой фамилии нет.

Географически фамилия чаще всего встречается в регионах с сильным татарским и башкирским населением: в Башкортостане, Татарстане, Оренбургской и Челябинской областях. Встречаются варианты написания — Дильмухаметов и Дильмухаметова (женская форма), а также реже — Дильмухамметов с удвоенной «м». В целом, фамилия редкая, но устойчивая, и её носители могут проследить свою родословную до мусульманского имени, которое было дано предку как знак уважения к пророку и его духовному наследию.