Фамилия Махтадуй — редкая, и её происхождение неочевидно. Она не вписывается в привычные модели русских фамилий, образованных от крестильных имён или названий профессий. Скорее всего, перед нами фамилия, возникшая на стыке культур, и её корни ведут в тюркскую языковую среду.

Основу фамилии составляет тюркское слово «махта» (похвала, хваление) или глагол «махта-» (хвалить, восхвалять). Вторая часть — «дуй» — может быть искажённым тюркским аффиксом или частью сложного имени. Наиболее вероятно, что Махтадуй — это русифицированная форма тюркского прозвища или личного имени, например, Махтадун (буквально «восхваляемый»). В тюркских языках имена со значением «хвалимый», «достойный похвалы» были распространены, так как несли пожелание ребёнку доброй славы.

С точки зрения словообразования, фамилия не получила стандартный русский суффикс (-ов, -ин), что указывает на её относительно позднюю фиксацию в документах или на то, что она была записана в той форме, в которой бытовала в устной речи. Такое нередко случалось в южных и восточных регионах Российской империи, где русские писцы записывали фамилии местных жителей на слух, без адаптации к русским моделям.

Географически фамилия Махтадуй тяготеет к регионам, где исторически было сильное тюркское влияние: Крым, Северный Кавказ, Поволжье или Средняя Азия. Предки носителей этой фамилии могли быть связаны с татарской, ногайской, кумыкской или казахской средой. Сословно это, скорее всего, были крестьяне или казаки, получившие фамилию по прозвищу, которое дали односельчане.

Единичность фамилии говорит о том, что она могла принадлежать одному роду, который в силу миграции или малочисленности не дал множества ответвлений. Поиск по современным базам показывает, что фамилия встречается крайне редко, что делает её уникальным маркером для генеалогического поиска.