Фамилия Фатхуллова — женская форма распространённой фамилии Фатхуллов, которая восходит к восточному мужскому имени Фатхулла. Это имя имеет арабские корни и переводится на русский язык как «победа принадлежит Аллаху» или «победу дает Аллах». В основе лежит слово «фатх» — победа, и «Аллах» — имя Бога. Таким образом, имя Фатхулла — теофорное, то есть содержащее в себе имя Всевышнего, что подчёркивало религиозность и благочестие семьи, нарекавшей так сына.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна: к имени Фатхулла добавили патронимический суффикс -ов, который указывал на принадлежность к отцу. Первоначально форма Фатхуллов означала «сын Фатхуллы», а окончание -а в женском варианте Фатхуллова указывает на принадлежность к роду по женской линии, чаще всего — жене или дочери.

Имена с компонентом «Аллах» были широко распространены у татар, башкир и других тюркских народов, исповедующих ислам. Фамилия Фатхуллова, как и её мужской аналог, чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, а также в регионах с компактным проживанием татарского населения — в Поволжье, на Урале и в Сибири. Стоит отметить, что в русскоязычной среде написание фамилии могло варьироваться: встречаются варианты Фатхуллина, Фатхулов, но форма Фатхуллова является одной из самых устойчивых и узнаваемых.

Процесс формирования фамилий у восточных народов растянулся на несколько столетий. Если у русских фамилии массово закреплялись в XVI–XVII веках, то у татар и башкир этот процесс завершился значительно позже — к началу XX века. Поэтому окончательно говорить о точном месте и времени возникновения конкретного рода Фатхулловых можно лишь на основании глубоких генеалогических исследований, изучения метрических книг и ревизских сказок. Однако сам факт наличия фамилии говорит о том, что предки носительницы были мусульманами и носили имя, прославляющее Бога, — а это уже немало для понимания своих корней.