Фамилия Мамитова — женская форма, а её мужской вариант, Мамитов, образован по самой распространённой в русском языке модели: от основы на твёрдый согласный с помощью суффикса -ов. В основе лежит личное имя или прозвище Мамит. Это неканоническое, то есть нецерковное, имя, которое встречалось в тюркской среде и в русских говорах Поволжья.

Корень «мам-» многозначен. В тюркских языках он может означать «соску», «грудь» или быть частью детской речи (ср. «мама»). В русских диалектах слово «мамит» иногда употребляли как ласковое обращение к ребёнку — «малыш», «сосунок». Поэтому прозвище Мамит мог получить младший ребёнок в семье или человек с мягким, незлобивым характером. Ещё одна версия связывает фамилию с арабским именем Махмуд («хвалимый», «славный»), которое в просторечии могло сократиться до Мамит через стадию Мамут.

Географически фамилия Мамитовы тяготеет к регионам с тюркским населением: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область, а также встречается у кавказских народов (осетины, кумыки). В русских документах XVII–XVIII веков фиксировались служилые люди и крестьяне с именем Мамитко, что указывает на давнее бытование основы.

Интересная деталь: фамилия Мамитова не имеет отношения к мамонтам, хотя внешне схожа. Разница в ударении и происхождении: «мамонт» заимствован из эвенкийского, а «Мамит» — из тюркской или диалектной русской лексики. Встречаются однокоренные фамилии Маматов, Маметов, Мамутов — все они восходят к разным вариантам одного и того же имени или прозвища.