Фамилия Мухаметханов образована от составного мусульманского имени Мухаметхан. Это имя склеили из двух самостоятельных основ: Мухамет и Хан. Первая часть восходит к арабскому имени Мухаммад, которое переводят как «прославляемый», «достойный хвалы». Вторая часть — тюркский титул «хан», то есть «правитель», «владыка». Сложносоставные имена с частицей «хан» были распространены у многих тюркских народов: казахов, татар, башкир, узбеков. Присоединяя «хан» к имени пророка, родители подчеркивали особый статус ребенка, словно желая ему власти и уважения.

Разбираем словообразовательную модель. Фамилия построена по классической русской схеме: к восточному имени Мухаметхан добавили патронимический суффикс -ов. Такой суффикс в русской традиции указывает на отчество: Мухаметханов буквально означает «сын Мухаметхана». Подобным образом из тюркских имен возникли десятки фамилий: Мухаметов, Мухаметшин, Ханмухаметов. В фамилии Мухаметханов основа не усекалась и не видоизменялась, что говорит о позднем оформлении — скорее всего, во второй половине XIX века, когда перепись населения активно закрепляла за мусульманами Поволжья и Урала постоянные родовые прозвания.

Фамилия редкая и географически привязана к регионам компактного проживания татар и башкир: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская и Челябинская области. Встречается также у казахов, где написание иногда передают как Мухаметханов или Мухамедханов. Носители фамилии — потомки тех, кто носил имя Мухаметхан, но уже в третьем-четвертом поколении фамилия превратилась в наследственный знак рода, не связанный напрямую с личным именем предка.

Отдельно отметим, что форма с двумя «х» — Мухаметханов — отражает народное произношение имени, где звук «г» в арабском «Мухаммад» смягчился и перешел в «х». В документах XIX века встречаются варианты Мухаметханов и Мухамметханов с удвоенной «м», но в современном русском написании закрепился первый вариант. В отличие от фамилий Мухаметов или Мухаметзянов, здесь сохранилась полная двухчастная основа, что делает фамилию более громоздкой, но и более точной в передаче исходного имени.