Фамилия Карамулдинова образована от мужского мусульманского имени Карамулдин, что сразу указывает на её восточные корни. Это составное имя, и его части складываются в осмысленное целое. Первая часть, «кара», восходит к древнеарабскому слову со значением «грозный», «сильный» или «великий». Вторая часть имени происходит от тюркского слова «мулла», то есть «духовный наставник», «учитель», «проповедник». Завершающий компонент «дин» переводится с арабского как «религия», «вера». Соединив всё вместе, получаем один из вероятных переводов имени Карамулдин: «великий учитель религии». Такое имя могли дать в семье, где ждали от сына глубоких знаний в богословии или почтения к духовному сану.

Особенность здесь в том, что имя построено по модели, где арабский корень «кара» (великий) сочетается с тюркским «мулла» и арабским «дин». Такое смешение языковых пластов — обычное дело для имён, распространённых в среде мусульманских народов Поволжья, Кавказа или Средней Азии. Фамилия же оформлена по русской модели с суффиксом -ов- и окончанием -а, что типично для фамилий, прошедших через русскую документацию: Карамулдин → Карамулдинов → Карамулдинова. Суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), то есть Карамулдинова изначально — «дочь/жена Карамулдина».

Поскольку фамилия редкая и явно книжного, а не бытового происхождения, точное время и место её возникновения можно установить только через генеалогические разыскания. Но сама структура имени подсказывает, что предки носительницы фамилии, скорее всего, имели отношение к мусульманскому духовенству или уважаемым грамотеям — муллам.