Фамилия Мухаматхадиева — редкий пример сложения двух арабских имён в одной основе. Она образована от мужского имени Мухаматхади, которое состоит из двух компонентов: «Мухамат» (вариант имени Мухаммад — «восхваляемый», «достойный хвалы») и «Хади» («ведущий», «наставник»). В исламской традиции такое двойное имя могли дать либо в честь двух значимых для семьи людей, либо как составное благопожелание — буквально «восхваляемый наставник».

Суффикс -ев- указывает на русскую модель образования фамилий от отчества. В тюркоязычной среде, особенно у татар и башкир, к основе на -а/-я часто присоединяли именно -ев, а не -ов: так появились фамилии вроде Ахмадеев или Мухаметхадиев. Окончание -а — женская форма, то есть носительница фамилии — женщина, а её предок по мужской линии носил имя Мухаматхади.

Географически фамилия почти наверняка привязана к Волго-Уральскому региону: Татарстану, Башкортостану или Оренбуржью. Именно у татар и башкир сложные арабо-персидские имена (вроде Мухаматхади, Габдельхади, Миннехади) были распространены в XVIII–XIX веках, а после переписи 1897 года их стали фиксировать в метриках уже как фамилии. Встречаются варианты написания: Мухаметхадиева (с «е» в первом слоге) — это результат адаптации через устную речь, где безударный звук редуцировался.

Социально предки носительницы фамилии, скорее всего, относились к крестьянам или мещанам. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — двойные имена в среде служилых татарских мурз встречались реже, а в простонародье, наоборот, были обычны. Примечательно, что фамилия сохранила оба корня в полном виде, без усечения одного из них — это говорит о том, что имя Мухаматхади воспринималось как цельное, а не как два отдельных слова.