Фамилия Фаткуллова — женская форма мужской фамилии Фаткуллов, а та восходит к арабскому составному имени Фаткулла. Разберём это имя по частям: «фатх» (فتح) означает «победа», «открытие», а «Аллах» (الله) — Бог. Таким образом, Фаткулла переводится как «победа Аллаха», «открытое Богом» или «дар Божий». Имя это распространено у татар, башкир и других тюркоязычных народов, исповедующих ислам, и часто встречалось в среде мусульманского духовенства и купечества.

Модель образования фамилии типична для Поволжья и Урала: к основе Фаткулл- добавили русский суффикс -ов, который указывает на принадлежность («чей?» — сын Фаткуллы). В XIX веке, после введения обязательных метрик, многие татары и башкиры получили фамилии по отцовскому имени именно с этим суффиксом. Женская форма Фаткуллова — это грамматическое окончание -а, показывающее, что носительница — женщина.

Географически фамилия Фаткуллова (и мужская Фаткуллов) чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях. В дореволюционных источниках можно найти варианты написания с одной «л» — Фаткулова, что связано с особенностями произношения в разных диалектах. Встречается и форма Фаткуллин — с другим патронимическим суффиксом, но это уже другая фамилия, хотя корень тот же.

Сословно предки Фаткулловых могли быть как крестьянами, так и муллами или торговцами. Имя Фаткулла давали мальчикам в семьях, где ценили религиозное образование, поэтому среди носителей фамилии немало людей, связанных с исламской учёностью. Однако точное сословие по одной фамилии не определить — для этого нужны конкретные записи ревизских сказок или метрических книг.