Фамилия Мухаметгалимова — яркий пример того, как в русском паспорте закрепилось длинное арабское имя, пришедшее через татарскую и башкирскую традиции. В основе лежит сложносоставное мужское имя Мухаметгалим, где первая часть — «Мухамет» (восхваляемый, то есть пророк Мухаммед), а вторая — «Галим» (знающий, учёный). Вместе имя означает «восхваляющий знание» или «ученик Мухаммеда», но в бытовом народном осмыслении чаще воспринималось как «учёный, следующий за пророком».

Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ов, адаптированным к женскому роду через окончание -а. Мужской вариант — Мухаметгалимов. Это типичная «патронимическая» фамилия: её давали по отцу, которого звали Мухаметгалим. В среде волго-уральских татар и башкир такие трёх- и четырёхсоставные имена в XIX веке были распространены у мулл, учителей медресе и зажиточных крестьян, стремившихся подчеркнуть религиозную учёность рода.

Интересная деталь: фамилия почти не встречается за пределами Татарстана, Башкортостана и соседних областей (Оренбургская, Челябинская). В дореволюционных метрических книгах её могли записывать через «Мөхәммәтгалимов» (с тюркским умлаутом) или раздельно — «Мухамет Галимов», что указывает на недавнее сращение двух имён в одну фамилию. По сути, это не столько фамилия в привычном дворянском смысле, сколько «застывшее» полное имя предка, которое в третьем поколении перестали делить на части.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Галимов, Мухаметов, Галиуллин — показывает, что Мухаметгалимова редка именно из-за своей длины: в русской канцелярской практике XIX века такие сложные имена часто сокращали до первой части (Мухаметов) или усекали суффикс. Сохранилась она только у тех семей, где имя Мухаметгалим передавалось как родовое и его не заменяли более коротким вариантом.