Фамилия Мамадбеков — яркий пример тюрко-иранского именослова, принесённого в русскую фамильную систему из культур Средней Азии и Кавказа. Её основа — составное мужское имя Мамадбек, где первая часть восходит к арабскому «Мухаммад» (прославленный, достохвальный), а вторая — к тюркскому титулу «бек» (господин, князь, предводитель). В народной речи имя пророка Мухаммада часто редуцировалось до форм Мамад, Мамат, Мамед, что и закрепилось в фамилии.

Фамилия образована по русской патронимической модели с суффиксом -ов, который в данном случае присоединён к основе Мамадбек. Буквально Мамадбеков означает «потомок Мамадбека». Суффикс указывает на то, что фамилия формировалась уже в русскоязычной среде или под влиянием русской административной традиции, когда имена и прозвища местных жителей записывались в документах с типичным для России окончанием.

Географически фамилия Мамадбеков наиболее распространена среди народов, исторически связанных с исламом и тюркской культурой: азербайджанцев, таджиков, узбеков, а также народов Дагестана. В России её носители встречаются преимущественно в регионах Северного Кавказа и в крупных городах, куда мигрировало население из Закавказья и Средней Азии. Сословная принадлежность предков могла быть разной: от сельских жителей до потомков местной знати, поскольку титул «бек» часто указывал на привилегированное положение рода.

С точки зрения словообразования, фамилия интересна тем, что сохранила полную форму сложного имени, а не его сокращённый вариант. Встречаются и однокоренные фамилии: Мамадов, Мамедбеков, Бекмамадов — они образованы от тех же компонентов, но в разном порядке или с усечением. Написание через «а» во втором слоге (Мамад-, а не Мамед-) может указывать на региональные диалектные особенности или на фиксацию имени в документах начала XX века, когда нормы записи ещё не устоялись.