Фамилия Мухомедьянов — редкий пример того, как тюркское имя «переехало» в русскую фамилию, сохранив при этом почти целиком свою исходную форму. В ней нет привычного для русского уха суффикса -ов, отсекающего конец основы (как в Иванов от Иван). Здесь суффикс -ов присоединён к полному имени, что встречается реже и указывает на относительно позднее оформление фамилии — не раньше XVIII–XIX веков, когда документы фиксировали имена «как в паспорте», без сокращений.

Основа — мужское имя Мухомедьян. Это восточный вариант имени Мухаммад, распространённый у татар, башкир и других тюркских народов, исповедующих ислам. Форма Мухомедьян (или Мухаммедъян) сложилась под влиянием местных говоров: к корню Мухаммед- добавился персидский компонент -ян (душа, любимый), что в целом даёт значение «любимый Мухаммед» или «душа Мухаммеда». Такие двусоставные имена (Мухаммед + ян) типичны для татарской антропонимии.

Фамилия Мухомедьянов — отчество второго порядка: буквально «сын Мухомедьяна». Носители, скорее всего, происходят из среды волго-уральских татар или башкир. В русских документах фамилия закрепилась в форме с «о» в первом слоге (Мухомедьянов) — это результат адаптации тюркского произношения к русской письменности, где безударное «а» часто передавали как «о». В исходном варианте имя звучало бы как Мухаммедьян.

Сословно фамилия не даёт подсказок: её могли носить и крестьяне, и купцы, и духовные лица. Единственное, что можно сказать с уверенностью, — предок носителя был мусульманином, а сама фамилия появилась не раньше середины XVIII века, когда у татар и башкир начали массово фиксировать наследственные прозвания.