Фамилия Мухаметханова образована от составного мужского имени Мухаметхан, которое в свою очередь сложено из двух частей: «Мухамет» (араб. «восхваляемый», один из эпитетов пророка Мухаммеда) и «хан» (тюрк. «властитель, правитель»). Таким образом, имя буквально означает «восхваляемый правитель» или «хан Мухаммед». Это типичная для татарской и башкирской ономастики модель, где к религиозному арабскому компоненту добавляется тюркский титул, подчеркивающий знатность или уважение к носителю.

Суффикс -ов, присоединенный к основе Мухаметхан, указывает на русскую патронимическую модель: фамилия означает «дочь Мухаметхана». Женская форма Мухаметханова — не редкость в документах; мужской вариант — Мухаметханов. Аналогичные фамилии (Мухаметшин, Мухаметзянов) показывают, что в Поволжье и Приуралье имя Мухамет было чрезвычайно популярным, но сочетание с «хан» встречается реже и обычно указывает на более высокий социальный статус предка.

Самая вероятная география фамилии — Татарстан, Башкортостан, а также Оренбургская и Челябинская области, где исторически жили татары и башкиры. В дореволюционных метрических книгах эту фамилию могли записывать иначе: Мухаметхановъ, с двумя «т» или через арабскую вязь в русской транскрипции. Носительница фамилии может с уверенностью сказать, что её предок по отцовской линии носил имя, соединявшее исламскую традицию с тюркской властной символикой — редкий и звучный антропоним.