Фамилия Гтльмутдинов — редкий случай, когда написание сразу бросается в глаза. В ней нет ни одной гласной буквы, если не считать мягкого знака. Это не опечатка и не случайность: перед нами результат исторической адаптации арабского имени через тюркское посредничество. Фамилия образована от мужского мусульманского имени Гтльмутдин (в более привычной записи — Габдельмутдин или Абдульмутдин). В основе лежит арабское «абд аль-Мутин» — «раб Дарующего силу», где аль-Мутин — один из эпитетов Аллаха. В тюркских языках, особенно в татарском и башкирском, начальное «абд» часто стягивалось и редуцировалось, превращаясь в «гт» или «гб». Так сложное имя, которое по-арабски писалось бы через гортанные согласные, на русской почве лишилось гласных и закрепилось в виде Гтльмутдинов.

Суффикс -ов указывает на русскую модель оформления фамилий, которая в Поволжье и Приуралье стала стандартной для татарских и башкирских родов после XVI–XVII веков. Фамилия означает «потомок Гтльмутдина» и говорит о том, что предок носителя был человеком верующим, получившим имя, подчеркивающее его смирение перед божественной силой. Географически фамилия почти наверняка происходит из среды татар-мишарей или башкир, где подобные стяженные формы имён встречаются особенно часто. В отличие от более распространённого варианта Габдульмутдинов, форма Гтльмутдинов зафиксирована в основном в документах XIX — начала XX века, когда чиновники записывали имена на слух, не вникая в арабскую графику.

Интересно, что при всей своей внешней «нечитаемости» фамилия подчиняется обычным правилам русского словоизменения: Гтльмутдинов, Гтльмутдинова, Гтльмутдинову. Её носители — это потомки людей, чьё имя при переписи сократили до костяка согласных, и эта сокращённая форма стала родовой. Встретить Гтльмутдиновых можно среди татарского и башкирского населения, особенно в Башкортостане, Татарстане и в диаспорах Средней Азии.