Фамилия Махмудлу — яркий пример фамилии, образованной по азербайджанской (тюркской) модели. Её основа — мужское имя Махмуд, которое восходит к арабскому корню со значением «славный», «достойный похвалы» (эпитет пророка Мухаммеда, а также распространённое личное имя в исламском мире). Суффикс -лу (в азербайджанской кириллице чаще пишется как -лы, -ли, -лу) — это формант, указывающий на принадлежность: он буквально означает «имеющий отношение к», «из рода такого-то». Таким образом, Махмудлу — это «из рода Махмуда», «принадлежащий к потомкам человека по имени Махмуд».

В отличие от русских фамилий с суффиксами -ов/-ев, которые закрепляются за крестьянством и духовенством в XVIII-XIX веках, фамилии на -лу (и их вариант -оглы) в Закавказье и на Ближнем Востоке исторически служили указанием на родоплеменную или клановую принадлежность. Носитель фамилии Махмудлу — это не просто «сын Махмуда», а член определённой патронимической группы, которая могла быть и крестьянской, и военной. В Российской империи, после присоединения азербайджанских ханств, такие фамилии фиксировались в документах именно в этой форме, без русификации, что отличает их от, скажем, татарских фамилий, которые часто получали русские окончания.

Географически фамилия Махмудлу почти не встречается за пределами ареала азербайджанского языка. Она характерна для Азербайджана и сопредельных регионов Ирана (Иранский Азербайджан), где фамилии на -лу также широко распространены. В русскоязычной среде эта фамилия — результат миграций советского и постсоветского времени, и её написание обычно сохраняется в оригинальном виде без адаптации к русской грамматике (она не склоняется по падежам как типичная русская фамилия).

Стоит отметить, что в отличие от фамилий, образованных от тюркских прозвищ (Балашов, Каратаев), где корень может быть тёмным, этимология Махмудлу прозрачна и однозначна. Споров среди ономастов не возникает: это типичная азербайджанская фамилия, образованная по продуктивной модели от арабского имени, популярного в тюркской среде.