Фамилия Мухометдярова — наглядный пример того, как русская письменная традиция переработала имя, пришедшее из тюркской и арабо-персидской культуры. В её основе лежит мужское имя Мухамметдин (в разных местных произношениях — Мухаметдин, Мухаммеддин), которое сложено из двух частей: «Мухаммед» (имя пророка, «восхваляемый») и «дин» (вера, религия). В буквальном смысле имя означает «хвала вере» или «восхваляющий религию». Фамилия образована по типичной для восточных окраин Российской империи модели: к полной форме имени добавили русский патронимический суффикс -ов, а затем — окончание женского рода -а. То есть Мухометдярова — это «дочь или жена человека по имени Мухометдяр».

В самом имени заметна характерная для татарского и башкирского языков перестройка звуков: арабское «Мухаммед» превратилось в «Мухамет», а конечное «дин» под влиянием местного произношения могло перейти в «дян» или «дяр». Встречается написание и через «е» (Мухеметдярова), и через «ё» (Мухометдёрова) — это отражает колебания в передаче безударных гласных при записи фамилии в русских документах. Географически фамилия почти наверняка ведет в среду волго-уральских татар или башкир, где имена с компонентом «дин» были особенно популярны.

Сословно носители этой фамилии, скорее всего, относились к государственным или ясачным крестьянам, реже — к купечеству или духовенству. Среди татар и башкир фамилии на -ов/-ев закрепились в основном после ревизий XVIII–XIX веков, когда при переписях и воинском учете мусульманские имена записывали по русскому образцу. В отличие от дворянских родов, где фамилия часто закреплялась за старшей ветвью, здесь она могла возникнуть у любой семьи, где отца звали Мухаметдин. Редкость фамилии Мухометдярова (по сравнению с более частыми Мухаметдинов, Мухаметзянов) говорит о том, что исходное имя бытовало в локальной, возможно, диалектной форме, и не получило массового распространения за пределами одного региона или даже одного села.