Фамилия Мотыгуллин звучит необычно для русского уха, и это прямой намёк на её происхождение. Перед нами яркий пример фамилии тюркского, скорее всего татарского или башкирского, корня. Ключ к разгадке — основа «Мотыгул», которая восходит к арабскому имени Мутыгулла (варианты: Мотыгулла, Мотыйгулла). В переводе с арабского это имя означает «покорный Аллаху», «послушный Богу». Это теофорное имя, то есть содержащее в себе обращение к Всевышнему, что было очень распространено в мусульманской среде.

Словообразовательная модель фамилии проста и типична для русификации тюркских имён. К основе «Мотыгулл-» добавили русский патронимический суффикс «-ин». В русском языке суффикс «-ин» указывает на принадлежность: «чей?» — «Мотыгуллин», то есть «сын Мотыгуллы». Так, в ходе взаимодействия культур, личное арабское имя превратилось сначала в отчество, а затем закрепилось как фамилия.

Примечательно, что в отличие от многих русских фамилий на «-ин», образованных от прозвищ или названий профессий, Мотыгуллин напрямую происходит от личного имени. Это говорит о том, что её родоначальник, скорее всего, не имел специфического прозвища, а был назван по отцу — человеку с именем Мотыгулла. Фамилия распространена в среде татар, башкир, а также встречается у других народов Поволжья и Приуралья, где сильно влияние ислама. Встречаются варианты написания с одной «л» (Мотыгулин), но форма с двойной согласной более точно передаёт исходное имя и встречается чаще.

Говорить о каком-то конкретном сословии или ремесле предков Мотыгуллиных невозможно — имя Мутыгулла мог носить и мулла, и крестьянин, и ремесленник. Единственное, что объединяло носителей этого имени, — это религиозная традиция. Фамилия не получила широкой известности за пределами своего ареала, но для её носителей она — прямое указание на глубокие культурные и религиозные корни, уходящие в арабскую ономастику.