Фамилия Мадетханов — редкий пример тюрко-персидского гибрида, застывшего в русской модели фамилии. Основа здесь — составное мужское имя Мадетхан. Первая часть, «мадет», восходит к арабскому слову «мадад» (помощь, поддержка), которое через персидский язык вошло в обиход многих тюркских народов. Вторая часть — «хан» (тюрк. властитель, господин), традиционный титул, который в составе личных имён часто терял прямое значение и служил уважительным компонентом, пожеланием или просто частью имени. Таким образом, Мадетхан можно перевести как «помощь хана» или «хан-помощник», хотя в бытовом употреблении имя, скорее всего, воспринималось как цельное, благоверное.

Фамилия образована по русской модели: к основе Мадетхан прибавлен патронимический суффикс -ов, означающий «сын» или «принадлежащий». Это типичная схема для фамилий, возникших у тюркских народов в составе Российской империи в XIX — начале XX века, когда при переписях и оформлении документов отчество или имя отца фиксировали в русифицированной форме. Поэтому первый носитель фамилии, скорее всего, был сыном человека по имени Мадетхан.

Географически фамилия Мадетханов тяготеет к регионам традиционного проживания татар и башкир, а также встречается у казахов. Встречаемость очень низкая, что указывает на локальное происхождение — возможно, от конкретного родоначальника в одном селе или ауле. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках эта фамилия почти не фиксируется, что говорит о её относительно позднем оформлении.

С точки зрения социального контекста, носители фамилии, скорее всего, относились к крестьянскому или мещанскому сословию. Дворянских родов с такой фамилией в гербовниках нет. Встречаются варианты написания Мадетханов и Мадетканов, что связано с особенностями произношения в разных диалектах — чередование «х» и «к» в тюркских языках обычное дело.