Фамилия Махмуов — редкий для русской среды пример, где тюркское личное имя соединилось с русским патронимическим суффиксом -ов, но без привычного смягчения. В стандартной модели от имён на -а/-я (Махмуд → Махмудов) суффикс -ов присоединяется к основе, отбрасывая окончание. Здесь же основа застыла как Махму-, что дало форму Махмуов — не «сын Махмуда», а скорее «относящийся к Махму», если допустить, что в основе лежит краткий вариант имени.

Имя Махмуд (араб. «восхваляемый», «достойный хвалы») широко распространено у народов, исповедующих ислам: татар, башкир, народов Кавказа и Средней Азии. Однако фамилия с таким окончанием почти не встречается ни в татарской, ни в кавказской среде — там преобладают формы Махмудов, Махмудян, Махмуди. Махмуов — это, скорее всего, результат адаптации при переписи или миграции в русскоязычный регион, где имя записали на слух, отсекши конечный -д. Не исключено, что первоначально фамилия звучала как Махмудов, но в документах закрепился усечённый вариант.

По суффиксу -ов фамилия однозначно указывает на русскую модель образования: так оформляли фамилии крестьянам и мещанам в XIX веке, когда фиксировали прозвания по отцу. Если предок носителя был татарином, башкиром или представителем другого тюркского народа, его сын мог получить фамилию, образованную от имени отца, но с русским окончанием. Социальный статус — скорее всего, крестьянский или мещанский: дворянские фамилии с тюркскими корнями обычно сохраняли полную форму (Махмудовы, например, встречаются среди татарских мурз).

Сравните с однокоренными: Махмудов — самая частая форма, Махмудян — армянская, Махмуди — иранская или азербайджанская. Махмуов стоит особняком: она могла возникнуть в регионах, где русские писцы не были знакомы с тюркской фонетикой, например, в Поволжье или на Урале. Географически фамилия редкая, в современных базах данных встречается единично, в основном в Татарстане и Башкортостане.

Есть и альтернативная версия: основа могла происходить не от Махмуд, а от имени Махму (уменьшительная форма у некоторых тюркских народов). Тогда фамилия означает «сын Махмы» и образована по той же модели, что и Иванов от Ивана. Но это предположение менее вероятно: имя Махму как самостоятельное встречается редко, а Махмуд — одно из самых распространённых мусульманских имён.