Фамилия Мамедгусейнова — одна из тех, где на письме застыло целое составное имя. Её основа — мужское имя Мамедгусейн, которое склеили из двух самостоятельных арабских имён. Первая часть, Мамед, — это местный, кавказский вариант имени Мухаммед, что значит «прославляемый», «восхваляемый». Вторая часть, Гусейн, переводится с арабского как «красота», «доброта», «хороший». Вместе имя Мамедгусейн можно понять как «восхваляемый за добро» или «прославленный своей добротой».

Такая модель — сращивание двух полных имён в одно — характерна для тюркских и кавказских традиций именования. Иногда за составным именем стояло желание дать ребёнку двойную защиту или соединить качества двух почитаемых людей. В повседневной жизни обладателя такого имени могли звать сокращённо, но в официальных записях и документах фиксировали полную форму.

Русский суффикс -ов присоединили к основе Мамедгусейн по стандартной модели: «чей?» — Мамедгусейнов. Так фамилия стала означать «потомок Мамедгусейна». Окончание -а указывает на принадлежность к женской линии или на форму, принятую в паспорте.

Стоит учесть, что на Кавказе и в Закавказье фамилии с двойными и тройными основами не редкость, но именно эта фамилия — пример того, как в одном слове соединились два корня, каждый со своей историей. Точное время её появления установить трудно: процесс закрепления фамилий у разных народов региона шёл неравномерно и растянулся на конец XIX — первую половину XX века.