Фамилия Мухатова — яркий пример того, как географическое положение семьи может навсегда закрепиться в родовом имени. Её основа — топоним, название населённого пункта. Скорее всего, предок носителя этой фамилии был выходцем из села или деревни с названием Мухатово, Мухатовка или подобным. Такие названия встречаются в Поволжье и на Урале, особенно в Башкортостане и Татарстане, где есть, например, село Мухатово в Ишимбайском районе.

Словообразовательная модель здесь проста и типична для русской ономастики: к топониму на -ово добавляется суффикс принадлежности -ов, а затем окончание, указывающее на женский род. Мужской вариант — Мухатов. Суффикс -ов (-ев) — один из самых распространённых «географических» суффиксов, он буквально отвечает на вопрос «чей?»: человек из Мухатова — Мухатов.

Корень «мухат-» в основе топонима, скорее всего, восходит к тюркскому личному имени Мухат (вариант имени Мухаммед или Мухамет). В татарской и башкирской среде имя Мухат было достаточно популярно, и деревни нередко называли по имени основателя или первого жителя — «Мухатово» то есть «деревня Мухата». Таким образом, фамилия Мухатова может быть не только «географической», но и «патронимической» (по имени предка), просто эта связь опосредована через название места.

Менее вероятна, но теоретически возможна связь с прозвищем Мухатый. В русских говорах «мухатый» могли назвать человека суетливого, назойливого или, наоборот, очень быстрого («как муха»). Однако в таком случае фамилия писалась бы через суффикс -ин (Мухатин), а не -ов. Форма Мухатов однозначно указывает на топонимическое или патронимическое происхождение от основы на твёрдый согласный.

Сословная принадлежность первых Мухатовых была разной. В тех же приуральских регионах фамилию могли носить как государственные крестьяне, так и представители башкирского или татарского дворянства. Однозначного ответа здесь нет, но география бытования фамилии (Башкортостан, Татарстан, Оренбургская область) надёжно указывает на её восточное, тюркское происхождение в основе.