Фамилия Менляметов — редкий пример тюркского наследия в русском ономастиконе, сохранивший исходное имя практически без изменений. В её основе лежит мужское личное имя Менлямет, которое представляет собой диалектный вариант имени Менлимет. Это имя, в свою очередь, сложено из двух тюркских компонентов: «менли» (с родинкой, имеющий родинку) и «мет» (восходит к арабскому «Мухаммад» — восхваляемый, прославленный). Таким образом, исходное имя можно перевести как «Мухаммад с родинкой» или «отмеченный родинкой, как Мухаммад». Родинка в тюркской культуре нередко считалась особым знаком, счастливой приметой, поэтому такое имя давали, желая ребёнку удачи и подчёркивая его особенность.

Русский суффикс -ов, присоединённый к тюркскому имени, действует по стандартной модели образования русских фамилий: он указывает на принадлежность («чей?»). Менляметов — буквально «сын Менлямета» или «из рода Менлямета». Эта модель была особенно распространена в среде крещёных татар и других тюркских народов Поволжья, которые входили в состав Российского государства и получали фамилии по именам отцов. Фамилия практически не подверглась русификации корня — сохранилось начальное «Мен-», а не более привычное русскому уху «Мин-» или «Мян-», что говорит о довольно позднем и, возможно, единичном акте записи фамилии в документах.

Географически фамилия тяготеет к регионам компактного проживания татар и башкир: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская и Челябинская области. Встречаемость её крайне низкая, что позволяет предположить, что все носители фамилии Менляметов — потомки одного человека или очень небольшой родственной группы. В дореволюционной России люди с такой фамилией, скорее всего, относились к сословию государственных крестьян или тептярей (сословная группа в Башкирии), занимались земледелием и скотоводством. Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано.

Интересно, что в некоторых тюркских языках слово «менли» могло также означать «весёлый» или «радостный». Если принять эту версию, то имя Менлямет можно истолковать как «радостный Мухаммад». Однако версия с родинкой считается основной, так как она лучше документирована в ономастике (например, у исследователя Гафурова имя Менлибай прямо объясняется как «обладатель родинки»). В любом случае, фамилия Менляметов — это точный слепок с личного имени, которое несло в себе пожелание счастья и божественной отмеченности.