Фамилия Мамодаев — редкая и неоднозначная по происхождению. Её основа — имя или прозвище Мамодай, которое, скорее всего, имеет тюркские корни. В тюркских языках, в частности в кумыкском, ногайском или карачаево-балкарском, слово «мама» или «мамай» может означать «страх», «ужас» или быть компонентом имени со значением «не боящийся», «бесстрашный». Суффикс -дай/-тай часто образует имена с оттенком свойства или качества (сравните с именем Маматай). Таким образом, Мамодай — это «тот, кто внушает страх» или, наоборот, «тот, кто не знает страха». Возможно, так называли воина, охранника или просто человека с суровым нравом.

Менее вероятная, но допустимая версия — связь с арабским именем Махмуд (похвальный) через искажённую форму Мамод. Однако в таком случае фамилия звучала бы как Мамодов, а не Мамодаев. Форма на -аев указывает именно на тюркский, а не на арабский источник: в тюркских языках суффикс -ай/-ай образует уменьшительные или ласкательные имена (как Алтай, Калтай).

Русский суффикс -ев в фамилии говорит о том, что предок носителя фамилии был крещён или жил в русскоязычной среде, где фамилии образовывали по модели «чей сын?» — Мамодаев, то есть сын Мамодая. Географически фамилия чаще встречается в регионах с тюркским населением: в Дагестане, Чечне, Ставропольском крае, а также среди татар и башкир. Встречаются варианты написания: Мамадаев и Мамодаев — это, скорее всего, диалектные или канцелярские разночтения одной фамилии.

Словообразовательная модель проста: основа Мамодай + притяжательный суффикс -ев. Ударение, вероятно, падает на последний слог: Мамода́ев, хотя возможны варианты, особенно в устной речи. Фамилия не имеет отношения к известному историческому персонажу Мамаю (темнику Золотой Орды), хотя внешнее сходство иногда вводит в заблуждение — это разные корни: Мамай происходит от «мама» (мать) или от имени Мамай, а Мамодай — самостоятельное имя с другим значением.