Фамилия Махматханов — яркий пример того, как на стыке тюркских и арабских языков рождаются сложные составные имена, которые потом становятся фамилиями. Её основа — личное мужское имя Махматхан. Это имя, в свою очередь, состоит из двух частей: «Махмат» и «хан».

«Махмат» — это один из диалектных или упрощённых вариантов произношения имени Мухаммад (в честь пророка ислама). В разных тюркских языках оно звучало как Махмет, Мамат, Махмут. Вторая часть — «хан» — титул верховного правителя, князя или военачальника у тюрок и монголов. В составе личных имён «хан» часто терял первоначальное значение власти и становился уважительным компонентом, подчёркивающим значимость человека или просто благозвучным элементом при сложении имён. Таким образом, имя Махматхан можно перевести как «великий Мухаммад», «Мухаммад-повелитель» или просто «почтенный Мухаммад».

Фамилия образована по русской модели притяжательных прилагательных с суффиксом -ов. Это самый распространённый способ русификации нерусских имён и прозвищ: к основе «Махматхан» добавили суффикс -ов, получив значение «сын Махматхана» или «принадлежащий Махматхану».

Географически фамилия Махматханов почти наверняка указывает на регионы, где исторически сильно влияние ислама и тюркских языков: это Северный Кавказ (особенно Дагестан, Чечня, Ингушетия), Поволжье (Татарстан, Башкортостан) и Средняя Азия. В этих местах составные имена с компонентом «хан» были особенно популярны. Сословной привилегией такая фамилия не была — «хан» в имени мог быть у представителей самых разных слоёв, от зажиточных крестьян до духовных лиц, и не обязательно указывал на реальное происхождение от ханского рода.

Интересно, что в русском языке фамилия могла записываться по-разному: Махматханов, Магомедханов, Махметханов. Разница в первой гласной («а» или «о») и в произношении имени «Мухаммад» зависела от местных диалектов и того, как пристав записывал имя на слух. Вариант Махматханов — один из самых частых в дагестанской среде, где имя Махмат (или Махач) было широко распространено.