Фамилия Маматханова образована от мужского тюркского имени Маматхан. Это составное имя, которое складывается из двух частей. Первая часть — Мамат — диалектный вариант имени Мухаммет (Мухаммад). В переводе с арабского оно означает «восхваляемый, прославляемый». Вторая часть — хан — изначально обозначала вождя племени или правителя, особенно у кочевых народов Ирана и Афганистана. Таким образом, имя Маматхан буквально значило «прославляемый хан» или «хан Мухаммад». Потомка человека с таким именем и стали называть Маматхановым, а в женском роде — Маматханова.

Фамилия закрепилась по русской словообразовательной модели: к основе Маматхан добавили типичный русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?»). Такая модель была распространена в среде крещёных или интегрированных в российское общество тюркских народов, особенно в Поволжье, на Урале и в Средней Азии. Фамилия Маматханов (и её женская форма) чаще всего встречается среди татар, башкир, казахов и узбеков.

В отличие от многих русских фамилий, которые образованы от крестильных имён или прозвищ, Маматханова напрямую несёт память об арабо-тюркской культурной традиции: имя Мухаммад — одно из самых почитаемых в исламе, а титул хан веками использовался в тюркской знати. Поэтому фамилия — не просто указание на предка, а отражение двух мощных пластов: исламской ономастики и тюркской социальной иерархии.