Фамилия Гильматдинов — яркий пример того, как русская грамматика «приручила» арабское имя, добавив к нему типичный патронимический суффикс -ов. На первый взгляд, фамилия кажется сложной, но её разбор довольно прозрачен. В основе лежит мужское личное имя Гильматдин, которое состоит из двух арабских корней: «гильм» (знание, наука) и «дин» (вера, религия). В сумме имя означает «знание веры» или «религиозное знание». Это теофорное имя, то есть связанное с религиозной сферой, и оно было широко распространено среди мусульманских народов, особенно у татар и башкир.

Модель образования фамилии — «имя отца + -ов». Фамилия Гильматдинов буквально означает «сын Гильматдина». Русский суффикс -ов здесь выполняет роль притяжательного показателя, который в XVI–XIX веках активно заимствовался в фамилии народов Поволжья и Приуралья, входивших в состав Российской империи. В отличие от чисто русских фамилий, где -ов часто присоединялся к прозвищам или профессиям, здесь он прикреплён к полному арабскому имени, что типично для тюрко-мусульманского ономастикона.

Географически фамилия Гильматдинов почти не встречается за пределами России и соседних стран СНГ. Её ядро — Татарстан и Башкортостан, а также Оренбургская, Челябинская и Самарская области. Встречаемость фамилии относительно невысокая, но устойчивая: по данным переписей, она не входит в сотню самых частых, но стабильно фиксируется в татарской и башкирской среде. Интересно, что в дореволюционных метрических книгах можно встретить вариант написания «Гильметдинов» — это следствие диалектного произношения, где гласная «а» редуцировалась или переходила в «е».

Сословный состав предков был преимущественно крестьянским или мещанским. Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано, что логично: арабо-персидские имена в основе фамилий обычно указывают на духовное сословие (муллы, муэдзины) или на простых земледельцев, а не на служилое дворянство. Впрочем, носитель имени Гильматдин мог быть и учёным-богословом, и ремесленником — само имя не привязывало к конкретному занятию.

В русском языке фамилия склоняется по образцу притяжательных прилагательных: Гильматдинова, Гильматдинову, Гильматдиновым. Ударение — на последний слог: Гильматдино́в. Вариант с ударением на «а» (Гильма́тдинов) встречается, но считается диалектным или просторечным.