Фамилия Дустмухамедова — редкий для России пример фамилии, образованной от полного арабско-персидского составного имени. Её основа — мужское имя Дустмухамед, популярное в среде тюркских и иранских народов, особенно в Узбекистане, Таджикистане и среди каракалпаков. Имя раскладывается на два корня: персидское «дуст» (друг, любимый) и арабское «Мухаммед» (восхваляемый, имя пророка). В буквальном переводе Дустмухамед означает «друг Мухаммеда» или «любимец Мухаммеда», что подчёркивает религиозный и уважительный оттенок имени.

Словообразовательная модель здесь необычна для русской ономастики. Фамилия оформлена русским суффиксом -ов и женским окончанием -а, что типично для русификации фамилий из Средней Азии и Закавказья. Мужской вариант — Дустмухамедов. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Дустмухамедова — «дочь (или жена) человека по имени Дустмухамед». В отличие от фамилий, образованных от прозвищ или профессий, эта напрямую восходит к личному имени, что говорит о сравнительно позднем закреплении — скорее всего, во второй половине XIX — начале XX века, когда у народов Российской империи начали массово фиксировать фамилии по отцовскому имени.

Интересно, что имя Дустмухамед не является каноническим арабским или персидским — это местная составная форма, характерная для ономастикона Средней Азии. Встречаются варианты с другим порядком корней: Мухаммаддуст. Фамилия Дустмухамедова чаще всего бытует среди узбеков и таджиков, а в России может принадлежать потомкам переселенцев из этих регионов. Географически её можно встретить в Ташкентской, Самаркандской и Ферганской областях, реже — в казахстанском Туркестане.

Разбор суффикса и основы показывает, что фамилия не несёт сословной нагрузки: её носители могли быть как городскими ремесленниками, так и крестьянами или духовными лицами. Единственное, на что указывает имя — это мусульманское вероисповедание предка и его уважение к имени пророка. Встречающееся в интернете утверждение, что «дуст» якобы означает «пыль» (через тюркское dust), ошибочно — это омонимия с персидским словом, не имеющая отношения к фамилии.