Фамилия Мирзамагомедова — одна из тех, где происхождение читается почти буквально, стоит только разобрать её на составные части. Это составная фамилия, образованная по распространённой на Кавказе и в среде тюркских народов модели: к личному имени прибавляется компонент «мирза». В основе лежит мужское имя Мирзамагомед. «Мирза» (от персидского «мирза» — «сын эмира», «князь», «господин») в дореволюционной России было не просто частью имени, а указанием на грамотность, знатное происхождение или принадлежность к духовному сословию. «Магомед» — это одна из форм имени пророка Мухаммеда. Таким образом, имя Мирзамагомед можно перевести как «господин Магомед» или «князь Магомед» — сочетание, которое подчёркивало уважение к носителю и его высокий статус.

Фамилия записана в женской форме (Мирзамагомедова), мужской вариант — Мирзамагомедов. Суффикс -ов- указывает на типичную для русской и многих других языков модель присвоения фамилии по отцу: «чей?» — Мирзамагомедов, то есть потомок Мирзамагомеда. Фамилия не имеет финального суффикса, обозначающего место происхождения (-ский, -цкий), поэтому она указывает не на географию, а на родство и, вероятно, на социальный слой.

Географически фамилия Мирзамагомедова почти наверняка ведёт на Кавказ, прежде всего в Дагестан. Это объясняется широким распространением там имени Магомед в сочетании с персидскими заимствованиями, пришедшими через арабскую культуру. В Дагестане имена с компонентом «мирза» традиционно давали в семьях, где ценили образованность и религиозную учёность. Скорее всего, предок носительницы фамилии был либо уважаемым алимов (учёным-богословом), либо принадлежал к привилегированному слою общества — не обязательно аристократии в европейском смысле, но к людям, имевшим вес в ауле или квартале.

Словообразовательно фамилия интересна тем, что не утратила прозрачности: любой, кто знаком с арабской и персидской лексикой, сразу поймёт её смысл. В отличие от многих русских фамилий, где корень затемнён (например, Смирнов от «смирный»), здесь основа остаётся живым именем. Это делает фамилию Мирзамагомедова характерным примером позднего (XIX — начало XX века) закрепления личного имени в качестве наследственного родового прозвания в мусульманских регионах Российской империи.