Фамилия Хисамудинова — женская форма мужской фамилии Хисамудинов, и её происхождение почти наверняка связано с мусульманским именем Хисамуддин. Это имя арабского корня: «хисам» означает «меч», а «уддин» — «веры» или «религии». Вместе получается «меч веры» или «меч религии». Такие составные имена с компонентом «уддин» (например, Нуруддин, Салахуддин) были распространены в исламском мире, в том числе у татар, башкир и других тюркоязычных народов России. Фамилия образована по русской словообразовательной модели: к основе имени Хисамудин (в русской записи часто без удвоенной «д») добавился суффикс -ов, который в женском варианте превратился в -ова. То есть Хисамудинов — это буквально «потомок Хисамуддина».

В отличие от многих русских фамилий, где суффикс -ов закрепился за крестьянскими и мещанскими родами, у татарских и башкирских фамилий на -ов часто нет сословной привязки. Фамилия могла появиться и у сельского муллы, и у торговца, и у военного — имя «меч веры» нередко давали мальчикам в семьях, где ценили религиозное образование, но могло быть и просто красивым, благозвучным именем без глубокого символического подтекста. Географически фамилия Хисамудинова наиболее характерна для Татарстана, Башкортостана, а также для регионов с компактным проживанием татар — Оренбургской, Челябинской областей, Пермского края.

Интересная деталь: в написании фамилии встречается вариация с одной «д» (Хисамудинов) или с двумя (Хисамуддинов). Оба варианта встречаются в документах, но форма с одной «д» встречается чаще — это упрощение, типичное для русской записи арабских имён, где долгие согласные не передаются. Если сравнить с однокоренными фамилиями вроде Хисамов, Хисамиев, то Хисамудинова стоит особняком — она сохраняет полную трёхчастную структуру имени, тогда как другие фамилии нередко «отрезают» второй корень. Это указывает на то, что основатель рода носил именно полное имя Хисамуддин, а не его сокращённую форму.