Фамилию Мугаметулин чаще всего производят от арабского имени Мухаммад (в татарском и башкирском произношении — Мугамет), что значит «восхваляемый», «прославленный». Это одна из самых распространённых основ в мусульманских фамилиях Поволжья и Урала. Но здесь интересна не столько основа, сколько редкий способ оформления.

В русской традиции фамилии от имён на -а/-я обычно получали суффикс -ин (Мухаммед — Мухаммедин). В фамилии Мугаметулин мы видим другой механизм: к основе Мугаметул- (форма с аффиксом принадлежности -ул, буквально «Мухаммад Аллаха») добавили русский суффикс -ин. Получилась гибридная конструкция: арабский компонент + русское окончание. Такое сочетание встречается реже, чем простые формы вроде Мухаметов или Мухаметшин, и указывает на то, что фамилия закрепилась в письменных документах уже после того, как имя бытовало в полной, «изафетной» форме.

Носители фамилии — почти исключительно татары и башкиры. Географически она тяготеет к Оренбуржью, Башкортостану и Татарстану. В дореволюционных метриках и ревизских сказках эта фамилия встречается у тептярей и государственных крестьян — сословий, которые активно участвовали в хозяйственном освоении южного Урала. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано: она осталась в крестьянской и мещанской среде.

Встречаются варианты написания: Мухаметулин, Мугаметуллин (с удвоенной «л»). Двойная «л» — следствие арабской грамматики (удвоение при добавлении суффикса -уллах), но в русской записи её часто упрощали, особенно в советских паспортах 1930-х годов. Поэтому люди с одной «л» в фамилии и с двумя — скорее всего, потомки одного рода, чью фамилию по-разному записали при паспортизации.

Коротко: предки Мугаметулина — скорее всего, башкиры или татары из Оренбургской или Уфимской губернии, носившие имя Мухаммад в полной форме Мугаметулла. Фамилия закрепилась в XIX веке, когда крестьянам начали массово давать фамилии по отцу, и её необычное окончание — не ошибка, а след стыка двух языковых систем.