Фамилия Махтумкулиев — редкий случай, когда в основе лежит не имя крестьянина или ремесленника, а имя поэта и философа. Это отчество от восточного имени Махтумкули, которое носил знаменитый туркменский классик XVIII века Махтумкули Фраги. В отличие от большинства русских фамилий, образованных от крестильных имён (Иван — Иванов), здесь сработала другая модель: к тюркскому имени добавили русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Получается «сын Махтумкули» — то есть предок носителя фамилии был либо назван в честь поэта, либо сам носил это имя.

Имя Махтумкули составное: «Махтум» (араб. «запечатанный», «скрытый») и «кули» (тюрк. «раб», в переносном смысле «слуга Божий»). Вместе имя можно истолковать как «раб Скрытого» — один из эпитетов, подчёркивающих религиозное смирение. Такие имена были распространены у туркмен, узбеков и других народов Средней Азии, особенно в среде духовенства и суфийских наставников. Поэтому фамилия Махтумкулиев почти наверняка указывает на туркменское или, шире, тюркское происхождение семьи.

Географически фамилия встречается в Туркменистане, а также в регионах России и Казахстана, куда мигрировали туркмены. В русских документах XIX — начала XX века такие отчества часто фиксировали без изменений, и они закреплялись как фамилии — особенно после переписи 1897 года, когда многим кочевым народам впервые массово присваивали фамилии по отцу. Интересно, что фамилия сохраняет архаичное ударение на последний слог (Махтумкули́ев), хотя в самом имени ударение падает на «ку» — это типичный след ассимиляции: русский суффикс «перетягивает» ударение на себя.

В отличие от фамилий вроде Абаев или Бердиев, где основа — короткое имя, Махтумкулиев длиннее и явно отсылает к конкретному историческому лицу. Это не значит, что все носители — потомки поэта, но имя давали в его честь, так что фамилия несёт культурный код: уважение к классику туркменской литературы. Встретить её за пределами тюркоязычной среды — редкость, и это сразу выделяет носителя среди типичных русских фамилий.