Фамилия Мугалямов — редкий случай, когда в основе лежит не имя, а искажённое арабское понятие, прошедшее через тюркское посредничество. Корень здесь — «мугаллим» (معلم), что в переводе с арабского означает «учитель», «наставник». В тюркских языках, особенно в татарском и башкирском, это слово закрепилось в форме «мөгаллим» и употреблялось как уважительное прозвище для грамотного человека, сельского преподавателя или духовного лица, обучавшего детей основам ислама.

Модель образования фамилии типична для Поволжья и Приуралья: тюркская основа на -м превращается в русскую фамилию с помощью суффикса -ов. Звук «г» в русской записи мог появиться из-за особенностей произношения: в татарском языке начальный звук мягче, ближе к «г», чем к твёрдому «м». Таким образом, Мугалямов — это русифицированный вариант отчества «сын Мугаллима», где исходное прозвище указывало на род занятий отца.

Географически фамилия тяготеет к Татарстану, Башкортостану и Оренбургской области — регионам, где в XIX — начале XX века было сильно влияние мусульманского духовенства и конфессиональных школ (медресе). Сословно носителями такой фамилии чаще всего были государственные крестьяне или представители духовного сословия, но не дворяне: в татарской среде фамилии на -ов/-ев редко указывали на аристократическое происхождение.

Интересная деталь: в дореволюционных метрических книгах можно встретить написание «Мугаллимов» с двойным «л» — это более точная передача арабского корня. Вариант с одним «л» и «я» вместо «и» устоялся уже в советских паспортах, когда требования к транслитерации упростились. Спорных версий у фамилии нет: попытки связать её с тюркским «мугал» (монгол) или «муга» (горе) лингвистически слабы, так как суффикс -ям- указывает на арабизм, а не на исконно тюркскую лексику.