Фамилия Мардагалимова звучит непривычно для русского уха, и это не случайность: её корни ведут в тюркскую или кавказскую языковую среду. По своей структуре она явно женская, образованная от мужской фамилии Мардагалимов, которая, в свою очередь, восходит к личному имени или прозвищу Мардагалим. Скорее всего, это составное имя из двух частей. Первая часть — «Мард» — восходит к арабскому или персидскому слову «мард» (мужчина, человек) или к тюркскому «мард» (в значении «храбрый», «отважный»). Вторая часть — «галим» — это арабское имя Алим (знающий, учёный) или его диалектный вариант. Таким образом, Мардагалим могло означать «мужественный учёный» или «храбрый знающий человек», что было распространённой моделью для личных имён в исламской традиции.

Суффикс «-ов» указывает на типичную модель образования русских фамилий от иноязычных основ: «чей?» — Мардагалимов сын, то есть потомок человека по имени Мардагалим. Фамилия могла закрепиться в среде татар, башкир, азербайджанцев или народов Дагестана, принявших православие или перешедших в русское подданство, после чего фамилия получила русское окончание. Географически фамилия редкая, встречается в основном на юге России, в Поволжье и в Закавказье.

Интересная деталь — ударение. В русском языке фамилия обычно произносится с ударением на второй слог: Мардага́лимова. Однако в исходном тюркском варианте ударение могло падать на последний слог (Мардагали́м), что отражает разницу между русской адаптацией и оригинальным произношением. Из-за редкости фамилии у неё почти нет однокоренных вариантов в русском языке, но можно предположить, что в той же местности бытуют фамилии Марданов, Мардахаев или Галимов, где корни те же, но переставлены по-другому. Так что носительница фамилии Мардагалимова, скорее всего, происходит из семьи, где предка звали Мардагалим — человеком, в имени которого соединились понятия доблести и знания.