Фамилия Мадьямов — один из тех редких случаев, когда корень слова не сразу поддаётся расшифровке, а суффикс указывает на восточное происхождение. В отличие от привычных русских фамилий на -ов, образованных от крестильных имён или профессий, здесь основа явно тюркская или арабо-персидская. Скорее всего, в её основе лежит имя Мадьям — вариант имени Мадьяр или Маджид, распространённого у татар, башкир, казахов или народов Кавказа. Имя Мадьяр, в свою очередь, восходит к древнетюркскому слову со значением «воин», «богатырь» или же связано с этнонимом «мадьяр» (венгр), хотя в русской ономастике такое прямое заимствование маловероятно: фамилия скорее указывает на личное прозвище или имя, данное при рождении.

Модель образования типична для фамилий народов Поволжья и Урала: к основе на согласный прибавляется русский патронимический суффикс -ов, который в XIX–XX веках активно вытеснял местные окончания при русификации документов. То есть Мадьямов буквально означает «сын Мадьяма». В метрических книгах и ревизских сказках Оренбургской, Уфимской или Казанской губерний можно встретить как полную форму, так и усечённую — Мадьямов, без дополнительных приставок. Интересно, что фамилия не получила широкого распространения: она осталась редкой, локальной, что говорит о небольшом роде или конкретном селе, где жили носители.

Есть и другая, менее вероятная версия: что корень — это диалектное русское слово «мадья» (от «мадный» — надоедливый, или от «мадьячить» — суетиться), но она не выдерживает критики, так как фамилии с таким значением обычно имели бы суффикс -ин или -их, а не -ов. Кроме того, в русских говорах слово «мадья» не фиксируется как устойчивое прозвище. Поэтому тюркское происхождение — основное и наиболее логичное.

Социальный контекст: предки Мадьямовых, скорее всего, были государственными или ясачными крестьянами, реже — мещанами или казаками. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что типично для поздних фамилий, оформленных уже после отмены крепостного права. В советское время фамилия не менялась, хотя в паспортах могли появляться варианты написания — Мадямов, Мадьемов, но «Мадьямов» остаётся основным.