Фамилия Мамлютов — редкий случай, когда прозвище образовано от названия животного, но не от русского слова. В её основе лежит тюркское «мамлют» — так в ряде тюркских языков называли верблюда. Верблюд в кочевой культуре был не просто скотом, а символом выносливости, богатства и статуса: владение верблюдами выделяло хозяина среди односельчан. Скорее всего, прозвище Мамлют получил человек, который держал верблюдов, торговал ими или отличался упрямым, «верблюжьим» характером — в русских говорах такое сравнение тоже встречалось, но с ироничным оттенком.

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую патронимическую модель: Мамлютов — «сын Мамлюта». Фамилия закрепилась, когда носитель прозвища или его потомки перешли в русскую языковую среду, скорее всего, в Поволжье, Приуралье или Западной Сибири. Именно в этих регионах исторически смешивались тюркские и славянские фамильные традиции, и тюркские прозвища легко обрастали русскими суффиксами. Редкость фамилии говорит о том, что прозвище не было массовым — оно могло принадлежать конкретному роду или переселенцу, чьё потомство сохранило эту форму.

Ударение, судя по произносительной практике, падает на второй слог: Мамлютов. Варианта с буквой «ё» не зафиксировано, хотя в дореволюционных записях могли писать «Мамлютовъ» через «ять» или даже «Момлютов» — такие искажения часты при записи тюркских слов на слух. Другие фамилии с тем же корнем — Мамлюткин, Мамлютовский — встречаются ещё реже, и все они восходят к одному и тому же прозвищу.

Чёткой привязки к дворянству или крестьянству нет. Мамлютовы могли быть как казаками, так и государственными крестьянами — верблюд в хозяйстве не указывал на богатство, но требовал определённого уклада. В современных базах фамилия встречается единично, преимущественно в Татарстане и Башкортостане, что подтверждает её региональное происхождение.