Фамилия Мирзагаянова — женская форма от Мирзагаянов, и её разумнее всего разбирать в мужском варианте. Это составная фамилия тюрко-персидского происхождения, образованная по модели, характерной для татарской, башкирской и кавказской ономастики. Основа — два компонента: «мирза» (от персидского «мирза» — «сын эмира», «князь», «господин», «писарь») и «гаян» (арабское «гаян» — «очевидный», «явный», также может быть формой имени Гаян, восходящего к древнееврейскому «Гай» — «долина»). Суффикс «-ов» в русском варианте (Мирзагаянов) указывает на принадлежность: «сын Мирзагаяна» или «из рода Мирзагаяна». Таким образом, фамилия означает «потомок того, кто звался Мирзагаян» — человека, чьё имя можно перевести как «явный господин» или «очевидный князь».

Географически фамилия Мирзагаянова чаще всего встречается среди татар и башкир, особенно в Татарстане, Башкортостане и в регионах с татарскими диаспорами (Оренбургская, Челябинская области). Встречается она и у казанских татар, и у мишарей. Встречаются варианты написания с одной «з» (Мирзагаянов) или через «а» в конце (Мирзагаянов — мужской род), но женская форма Мирзагаянова закрепилась в документах.

Интересная деталь: компонент «мирза» в татарской среде не всегда означал реальное княжеское достоинство. В XVI–XIX веках так называли грамотных людей, писарей, служащих при ханах и мурзах. Поэтому предок носителя фамилии мог быть не потомком аристократа, а человеком, носившим прозвище Мирза — «писарь» или «учёный». В сочетании с «гаян» это могло быть именем, данным при рождении с пожеланием «явной, очевидной знатности» — типичная для тюрков именная формула.

Сравнение с однокоренными фамилиями вроде Мирзаянов, Миргаянов, Гаянов показывает, что Мирзагаянов — более редкая, двухкорневая конструкция, которая не потеряла прозрачности для носителя татарского или башкирского языка. В русской среде фамилия воспринимается как экзотическая, но её структура типична для многочисленного пласта фамилий, образованных от составных имён.