Фамилия Маммалимов — редкая и звучит не по-русски. Её основа явно восходит к мусульманскому имени Маммали или Маммалим. В русской среде такие фамилии обычно встречаются у народов Кавказа и Поволжья (азербайджанцы, татары, кумыки, лезгины), где имя Маммали — одна из форм составного арабского имени Мухаммад-Али. Первая часть — «Мамма» — это диалектный вариант имени Мухаммад («Прославляемый»), вторая — «Али» («Возвышенный»). Соединение двух священных для ислама имён давало ребёнку мощное покровительство.

Фамилию образовали по русской патронимической модели: к основе Маммалим прибавили суффикс -ов, который в русском языке отвечает на вопрос «чей?». Буквально Маммалимов означает «сын Маммалима». Такая модель типична для фамилий, которые возникли в XIX–XX веках при контакте русской администрации с местным населением: людям давали фамилии по имени отца, добавляя русское окончание. В отличие от старых русских фамилий на -ин, здесь нет чередования корня (Маммалим → Маммалимов, а не Маммалимин), что указывает на более позднее оформление.

Особенность фамилии — двойное «м» в начале. В арабской графике имя Мухаммад пишется с удвоенной буквой «м» (محمّد), и в некоторых тюркских диалектах это удвоение сохранилось при произношении: «Маммад». Отсюда и форма Маммали. Встречаются варианты написания с одним «м» (Мамалимов), но двойное — более точная передача исходного корня.

По сословному происхождению носители фамилии могли быть как крестьянами, так и сельскими муллами или торговцами. Фамилия не даёт указания на знатность: суффикс -ов универсален, и в мусульманской среде его получали все слои. Сейчас фамилия Маммалимов встречается в Дагестане, Азербайджане, а также среди татарской диаспоры. В России она остаётся редкой и несёт чёткую отсылку к имени, которое носил предок — человек, названный в честь пророка Мухаммада и халифа Али.