Фамилия Махитарова — яркий пример того, как географическое положение предка определило звучание и форму фамилии его потомков. Это женская форма фамилии Махитаров, которая, в свою очередь, образована от мужского личного имени Махитар. Само имя Махитар имеет армянское происхождение и означает «утешитель», «тот, кто приносит утешение». В армянской ономастике это имя широко известно благодаря основателю ордена мхитаристов — Мхитару Севастийскому (XVIII век). Буква «а» в середине фамилии (Махитаров, а не Мхитаров) — это результат адаптации имени в русской среде. В русском языке сочетание согласных «мх» в начале слова нехарактерно, поэтому между ними появилась гласная «а», что сделало имя более удобным для произношения.

Модель образования фамилии — типично русская: к основе имени Махитар добавился патронимический суффикс -ов, который в русской традиции указывает на принадлежность роду («сын Махитара»). Таким образом, фамилия Махитаров (и её женская форма Махитарова) буквально означает «потомок Махитара». Носитель фамилии мог быть русским по документам, но его предок, скорее всего, был армянином, крещёным или жившим на территории Российской империи, где и получил фамилию по отцу.

Географически фамилия Махитарова встречается в регионах, где исторически были сильны армянские общины и происходила ассимиляция: на Северном Кавказе, в Краснодарском крае, Ростовской области, а также в Москве и Санкт-Петербурге. В отличие от чисто армянских фамилий с суффиксами -ян (-янц), Махитаров — это пример «обрусения» армянской основы, что часто случалось в XIX веке при записи в метрические книги или при переездах. Сословно предки могли быть как крестьянами, так и купцами или духовными лицами, но точных данных об этом нет — фамилия не указывает на дворянское происхождение.