Фамилия Маметбаков — тюркская по происхождению, и её разбор лучше начать с корня, который сразу выдаёт регион бытования и этническую принадлежность предков. Основа «Мамет» — это диалектная или сокращённая форма имени Мухаммед (Магомед, Мамет), широко распространённая у башкир, татар, ногайцев и других тюркских народов Поволжья и Урала. Второй компонент «бак» восходит к тюркскому слову «бак» (смотри, береги, охраняй) или к аффиксу принадлежности, но в сочетании с именем чаще всего это часть сложного имени, означающего «хранимый Маметом» или «под покровительством Мухаммеда». Таким образом, фамилия образована по модели «личное имя + -бак + -ов», где -ов — русский патронимический суффикс, который добавили при оформлении фамилии в документах XIX–XX веков.

Словообразовательная модель Маметбаковых нестандартна для русских фамилий: суффикс -бак в ней — не типичное окончание, а часть тюркского композита, который затем обрусел. Сравните с однокоренными фамилиями Маметов, Маметкулов, Маметшин — они показывают разные способы адаптации тюркских имён в русской среде. У Маметбаковых основа длиннее, что указывает на более полное сохранение исходного антропонима, возможно, из башкирского или казахского языка, где «Маметбай» или «Маметбак» встречаются как личные имена.

Географически фамилия чаще всего встречается в Башкортостане, Челябинской и Оренбургской областях, реже — в Татарстане. Это указывает на башкирские или татарские корни, причём башкирская версия более вероятна из-за сохранения архаичного компонента «бак» в именах у башкир и казахов. Предки носителя фамилии, скорее всего, были сельскими жителями, возможно, скотоводами или земледельцами, а сама фамилия закрепилась за родом, где старшего называли Маметбаком — «хранимый Маметом».

С точки зрения сословной принадлежности, Маметбаковы, как и большинство тюркских фамилий Урало-Поволжья, относились к государственным крестьянам, тептярям или башкирам-вотчинникам. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что типично для поздних фамилий, возникших из прозвищ и имён в простонародной среде.