Фамилия Маметзиярова — одна из тех, что сразу выдают своё восточное происхождение, но при этом несут в себе следы сложных миграций и культурных контактов. Её основа — тюркское имя Маметзия, которое, в свою очередь, является сложносоставным. Первая часть, «Мамет», — это диалектная или усеченная форма имени Мухаммед (Мамет, Мамат), широко распространенная у татар, башкир, казахов и других тюркских народов. Вторая часть, «зия», восходит к арабскому «зия» (ضياء) — «свет», «сияние», «блеск». Таким образом, Маметзия буквально означает «сияние Мухаммеда» или «свет пророка» — имя с ярко выраженной религиозной окраской, типичное для мусульманской ономастики.

Фамилия образована по русской модели: к основе Маметзияр (вариант имени с конечным -р, встречающийся в некоторых тюркских диалектах) добавлен суффикс -ов, а затем — окончание -а, указывающее на женский род. То есть Маметзиярова — это женская форма фамилии, а мужская будет Маметзияров. Такое оформление говорит о том, что фамилия складывалась уже в среде, где действовали русские административные нормы, вероятнее всего, в XIX — начале XX века, когда у народов Поволжья и Урала начали массово фиксировать фамилии по патронимическому принципу.

Географически фамилия тяготеет к регионам расселения татар и башкир, особенно к западному Башкортостану, Оренбуржью и югу Татарстана. Встречается она нечасто, что делает её редкой. Носительницы фамилии Маметзиярова — это, скорее всего, потомки человека по имени Маметзия (или Маметзияр), который жил в деревне или городе на стыке земель. Социальный статус предков мог быть разным: от крестьян и ремесленников до мулл или торговцев, но имя с религиозным компонентом чаще давали в семьях, где чтили исламские традиции.

Словообразовательная модель здесь необычна тем, что в основе лежит не простое имя, а двусоставное, причём вторая часть (зия) в русской передаче могла искажаться до «зя», что и закрепилось в написании. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, например, Маметов или Зиятдинов, то Маметзиярова оказывается более редким и специфическим вариантом, сохранившим исходное сложение без усечения.