Фамилия Махмуова — женская форма, образованная от мужской фамилии Махмуов. Сама мужская фамилия, в свою очередь, происходит от тюркского имени Махмуд (Махмут). В основе лежит арабское имя Махмуд, означающее «похвальный», «достойный похвалы» (однокоренное с более известным Мухаммед). Фамилия эта — типичный пример русификации восточного имени: к основе Махму- добавили русский патронимический суффикс -ов, который указывает на принадлежность («чей?» — Махмуов, то есть сын Махмуда). Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Махмýова.

Фамилия Махмуов (и её женская форма) распространена в регионах России с тюркским и кавказским населением — в Татарстане, Башкортостане, Дагестане, а также в среде казахов и узбеков, принявших российское гражданство. Интересная деталь: в русской письменной традиции имя Махмуд часто записывали как Махмут, поэтому в документах XIX — начала XX века можно встретить вариант Махмутов, который со временем мог упроститься до Махмуов (через отпадение конечного -т в устной речи). Таким образом, Махмуова и Махмутова — однокоренные фамилии, разошедшиеся в написании.

Предки носительницы фамилии Махмуова, скорее всего, были крещёными татарами или мусульманами, которые получили фамилию по имени отца при переписях или после отмены крепостного права. Сословно это могли быть государственные крестьяне, мещане или, реже, купцы — фамилия не несёт указания на дворянское происхождение, так как образована от личного имени, а не от прозвища или титула. Встречается и вариант написания через букву «д» — Махмудова, но он менее характерен для русской фамильной модели: суффикс -ов присоединяется к основе, и звук [д] перед гласным обычно сохраняется, поэтому Махмудов — более логичная форма, но именно Махмуова указывает на то, что в основе лежал вариант имени без конечного согласного (Махму).