Фамилия Маматухтаев — яркий пример того, как русская модель фамилии (суффикс -ев) накладывается на тюркское составное личное имя. В основе лежит имя Маматухта, которое состоит из двух частей: «Мамат» (фонетический вариант имени Мухаммад/Магомед, распространённый в Средней Азии) и «ухта» (от персидского «охт» — «сестра» или «дочь»). Таким образом, имя Маматухта можно перевести как «дар Мухаммада» или «ребёнок, данный Мухаммадом», хотя в народной этимологии его нередко осмысляют как «сохранённый Мухаммадом».

Словообразовательная модель фамилии типична для обрусевших фамилий народов Поволжья и Средней Азии: к основе на -а добавляется русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягких и шипящих). Это указывает на то, что предок носителя фамилии, скорее всего, был крещён или интегрирован в русскую административную систему, где фамилии оформлялись по русскому образцу. В отличие от фамилий на -ин, которые часто образуются от основ на -а, здесь мы видим именно -ев, что характерно для основ, заканчивающихся на мягкий согласный или гласный.

Географически фамилия Маматухтаев наиболее распространена в Узбекистане и среди узбекских диаспор, а также встречается у таджиков и народов Южного Казахстана. В России она редка и обычно фиксируется в регионах с исторически сложившимися узбекскими общинами. Интересно, что двойная основа с компонентом «ухта» — довольно редкое явление даже для тюркской антропонимии, что делает фамилию узнаваемой.

В дореволюционный период носители такой фамилии, как правило, относились к сословию дехкан (крестьян) или ремесленников, но могли быть и из среды духовенства, если имя было дано в честь религиозного деятеля. Фамилия не имеет дворянских корней и не связана с какими-либо известными историческими родами — это народная, «бытовая» фамилия, возникшая в среде оседлого населения Средней Азии.