Фамилия Мехралыева образована от мужского имени Мехралы, которое распространено у азербайджанцев и других тюркских народов Закавказья. Это составное имя: первая часть «мехр» восходит к персидскому «мехр» (любовь, солнце, дружба), вторая — «алы» (алый, красный, а в переносном смысле — «взявший», «обладающий»). Таким образом, имя Мехралы можно перевести как «обладающий любовью» или «солнечный», а фамилия буквально означает «принадлежащая к роду Мехралы».

Суффикс «-ева» указывает на женскую форму фамилии в русской грамматической традиции. Мужской вариант — Мехралыев. Такое оформление характерно для фамилий народов Кавказа и Закавказья, которые в XIX–XX веках адаптировались к русской патронимической модели: к основе добавляли русские суффиксы -ов/-ев. В самой азербайджанской среде фамилия могла бы звучать как Мехралылы (с суффиксом принадлежности -лы/-ли), но при переходе в документы Российской империи и СССР её записали по русскому образцу.

Фамилия редкая, её география почти полностью совпадает с территорией исторического расселения азербайджанцев: Азербайджан, Дагестан, Грузия (регион Квемо-Картли). Внутри России носители встречаются в основном в Москве, Санкт-Петербурге и нефтегазовых регионах (Тюмень, Ханты-Мансийск) — следствие трудовой миграции советского и постсоветского времени.

Родственные фамилии — Мехралиев, Мехрали, Мехриев — все они восходят к тому же корню, но различаются суффиксами. Вариант Мехралыева интересен тем, что сохранил исконную огласовку «ы» (на месте тюркского «ı»), в то время как в русскоязычной записи чаще встречается «и» (Мехралиев). Это может говорить о том, что фамилия записывалась со слов носителя, а не через канцелярский шаблон.

Сословная принадлежность предков не прослеживается из самой фамилии: имя Мехралы могли носить и крестьяне, и горожане, и представители духовенства. В ономастических справочниках по азербайджанским фамилиям (например, в работах Г. Гейбуллаева) такие имена относят к числу популярных в XVII–XIX веках, когда составные имена с компонентом «мехр» были в моде под влиянием персидской поэзии.