Фамилия Мадаминовы образована от мужского имени Мадамин — краткой, обиходной формы сложного арабского имени Мухаммедамин. Двусоставное имя переводится как «верный, надежный Мухаммед»: первая часть восходит к имени пророка (от арабского «восхваляемый, прославляемый»), вторая — к корню со значением «доверие, безопасность». Сокращение длинных имен в быту — обычная практика в тюрко-мусульманской среде: отсюда же, например, параллельные фамилии Мадаминов и Маданов, а также родственные Мадаминову — Аминовы, Маметовы.

В русской традиции фамилия закрепилась с типичным патронимическим суффиксом -ов, который присоединяли к основам независимо от их происхождения: Мадамин + -ов = Мадаминов, «сын Мадамина». Временные рамки — XV–XVII века, период активного проникновения тюркской и арабо-мусульманской антропонимии в русскую среду. Многие служилые люди, выходцы из Золотой Орды, печенежских или половецких родов, принимали православие, но сохраняли исходное имя как родовое прозвание. Это не означает, что все Мадаминовы — потомки ордынской знати: имя Мадамин могло бытовать и у простых мусульманских народов Поволжья и Средней Азии, а фамилию нередко получали при переезде в великорусские губернии или при записи в казачество.

Значение имени, которое легло в основу фамилии, связано с религиозным идеалом: нарекая сына Мадамином, родители желали ему быть достойным мусульманином, верным заветам пророка. В традиционном обществе такой смысл имени был прямым напутствием. Фамилия Мадаминовы — пример того, как арабская письменная культура, тюркское бытовое сокращение и русская словообразовательная модель слились в одном родовом имени.