Фамилия Мухаметгалеева — наглядный пример того, как русский суффикс «прирастает» к сложному арабскому имени. Её основа — двусоставное мусульманское имя Мухаметгалей (встречаются варианты Мухамматгалей, Мухаметгали). Первая часть — «Мухамет» — восходит к имени пророка Мухаммада (в тюркской огласовке), вторая — «галей» — от арабского «гали» (высокий, дорогой, великий). В сумме имя означает «высокий Мухаммад» или «великий, как Мухаммад». Это типичный для татарской и башкирской антропонимии композит, где к сакральному имени добавляли эпитет.

Суффикс «-ов(а)» указывает на русскую модель образования фамилий от отчества. В данном случае он присоединён к тюркскому имени через промежуточную форму: сначала имя Мухаметгалей превратилось в отчество Мухаметгалеевич (для мужчины) или Мухаметгалеевна (для женщины), а затем фамилия закрепилась в форме Мухаметгалеев (для мужчин) и Мухаметгалеева (для женщин). Фактически это «чей?» — сын или дочь Мухаметгалея.

Географически фамилия тяготеет к регионам традиционного проживания татар и башкир: Татарстан, Башкортостан, а также к соседним областям (Оренбургская, Челябинская, Ульяновская). Встречается и у казахов, но реже — там более распространены формы без русского суффикса (например, Мухаметгали). В метрических книгах XIX века по деревням Казанской и Уфимской губерний можно найти записи о крестьянах, мещанах и ремесленниках с этой фамилией — сословного барьера она не имела.

Интересная деталь: ударение в фамилии обычно падает на предпоследний слог — Мухаметгале́ева, хотя в исходном имени Мухаметгале́й ударение на «е». Это типичное смещение под влиянием русских фамилий на «-еев». Встречаются и варианты написания через двойное «т» (Мухамматгалеева) — они отражают более точную передачу арабского произношения, но в паспортах чаще закреплён вариант с одним «т» как более привычный для русской орфографии.