Фамилия Мадмусаев — один из тех случаев, когда география бытования подсказывает разгадку быстрее, чем корень слова. Она почти наверняка имеет северокавказское, скорее всего осетинское или ингушское, происхождение. На это указывает характерный суффикс -ев (а не -ов), который в русской записи часто закреплялся за фамилиями народов Кавказа, и сама конструкция: основа + патронимический суффикс.

Корень «Мадмуса» — сложносоставной. Первая часть, «Мад», в осетинском языке означает «мать» (мад). Вторая — «Муса» — это арабское имя Моисей (Муса), широко распространённое у мусульманских народов Кавказа. Таким образом, Мадмусаев буквально переводится как «сын матери Мусы». Звучит необычно, но это типичная для осетин модель образования фамилий по имени матери (матрилинейная традиция). В осетинском языке фамилии на -ты (в русской передаче -ев/-ов) часто образовывались от женских имён, если женщина была главой рода или если её муж был малоизвестен.

Вероятнее всего, предок носителя фамилии был известен в своей общине как «сын Мадмусы» — то есть женщины по имени Мадмуса. Имя это не случайное: «Мать Мусы» — это арабское именование Марьям (Марии), матери пророка Исы (Иисуса). У мусульман Кавказа такое имя могли дать женщине в честь библейско-коранической праведницы. Со временем прозвище закрепилось за родом, перешло в фамилию и было русифицировано добавлением суффикса -ев при записи в российских документах.

Встречается фамилия Мадмусаев преимущественно в Северной Осетии и Ингушетии, а также среди осетинской диаспоры. Носители, скорее всего, происходят из горных районов, где матрилинейные прозвища были в ходу. Других версий происхождения — из тюркских или славянских языков — у фамилии нет: корень «мад» в значении «мать» однозначно указывает на осетинский ареал.