Фамилия Мухаметгараева — яркий образец тюрко-персидского именослова, адаптированного русским суффиксом. Её основа — сложносоставное мужское имя Мухаметгарай, типичное для татарской, башкирской и кавказской антропонимии. Первая часть восходит к имени пророка Мухаммеда (восхваляемый), вторая — к тюркскому «гарай» (могучий, сильный, властный). В царской России имена с компонентом «гарай» часто давали в знак пожелания силы и высокого положения, а иногда они указывали на принадлежность к знатному роду. Таким образом, полное значение имени — «могучий, как Мухаммед» или «восхваляемый силач».

Русский суффикс -ев (а в женском варианте -а) указывает на то, что фамилия образована по патронимической модели: «сын (или дочь) Мухаметгарая». Это способ, при котором фамилия закреплялась за целым родом, а не за отдельным человеком. В отличие от фамилий на -ов (которые часто давали по отцу-крестьянину), суффикс -ев здесь просто фонетически присоединился к основе, оканчивающейся на мягкий согласный «й».

Географически фамилия наиболее характерна для Татарстана, Башкортостана и Оренбургской области, где исторически было распространено имя Мухаметгарай. Встречаются варианты написания с одной «т» (Мухамедгараева) или с окончанием -ин (Мухаметгараин), но форма на -ев доминирует, так как она стандартна для русскоязычной записи тюркских фамилий в XIX–XX веках.

Редкость фамилии в том, что её основа содержит два антропонимических пласта: арабский религиозный (Мухаммед) и тюркский светский (гарай). В отличие от более частых Мухаметшиных или Мухаметзяновых, где вторая часть — «шах» или «зян» (душа), «гарай» — более архаичный и статусный компонент. В дореволюционных метрических книгах носители такой фамилии могли быть как из среды мулл, так и из зажиточных крестьян или торговцев, поскольку имя Гарей часто ассоциировали с ханским титулом. Сословную принадлежность предков без архивного поиска установить сложно, но сам факт сохранения сложного имени в фамилии говорит о том, что род не был обезличен в ходе массовой паспортизации.