Фамилия Маматрахимова — редкий пример фамилии, образованной от сложного арабо-персидского имени. Её основа — мужское личное имя Маматрахим, которое бытует в среде народов, исповедующих ислам, особенно в Средней Азии. Разбираем слово по частям: «Мамат» — это диалектная форма имени Мухаммад (Магомед), а «рахим» — один из эпитетов Аллаха, означающий «милостивый», «сострадательный». Вместе имя переводится как «Мухаммад милостивый» или «милость Мухаммада». Суффикс «-ов» (в женском варианте «-ова») — типичный русский патронимический суффикс, который в XIX–XX веках массово добавляли к фамилиям нерусских народов при оформлении документов, в том числе в Таджикистане, Узбекистане и на Кавказе. Таким образом, Маматрахимова — это «дочь (или жена) человека по имени Маматрахим».

Географически фамилия тяготеет к Узбекистану и Таджикистану, где распространена модель образования фамилий от имён с компонентом «рахим» (сравните: Рахимов, Абдурахимов). Встречается она и среди таджикской диаспоры в России. Интересно, что в русском написании фамилия сохранила полную форму имени без редукции, что отличает её от более частых вариантов вроде Маматраимов (где «х» выпадает). Носительницы фамилии — почти наверняка женщины, так как мужской вариант — Маматрахимов. Сословно фамилия не маркирована: её могли получить и крестьяне, и ремесленники, и духовные лица, так как имя Маматрахим не было привилегией знати, а бытовало в народной среде.

При разборе важно не путать эту фамилию с татарскими или башкирскими фамилиями на «-ов», где основа часто происходит от тюркских корней: здесь основа — арабская, а имя — религиозное. Версия, что фамилия могла произойти от прозвища, связанного с профессией (например, «мамат» как «кузнец» в некоторых тюркских языках), маловероятна: компонент «рахим» однозначно указывает на исламскую ономастику. Так что предки носительницы фамилии, скорее всего, были мусульманами-суннитами, жившими в оседлых земледельческих районах Средней Азии, и носили имя, прославляющее пророка и божественную милость.