Фамилия Мухометзянов — яркий пример тюркско-арабского именослова, переработанного русской грамматикой. Она образована от личного имени Мухамметзян (вариант — Мухаметзян), которое состоит из двух корней: «Мухаммет» (араб. «восхваляемый», одно из имён пророка Мухаммеда) и «зян» (перс. «душа», «дух»). Вместе имя значит «душа Мухаммеда» или «дух, посвящённый Мухаммеду». Такие составные имена были популярны у татар и башкир, особенно в среде мусульманского духовенства и торговых людей.

Модель образования фамилии — типично русская: к тюркскому имени добавили патронимический суффикс -ов, который указывает на принадлежность («сын Мухаметзяна»). Форма Мухометзянов — с «о» в первом слоге — отражает местное произношение или более позднюю адаптацию на письме. Встречается и вариант Мухаметзянов, где гласная ближе к исходному арабскому звучанию. Разница в написании — не ошибка, а следствие того, что фамилию фиксировали русские писцы на слух, а в разных говорах «а» и «о» после твёрдых согласных могли не различаться.

Фамилия почти не встречается за пределами Поволжья и Приуралья — это её главная географическая привязка. Основные области бытования — Татарстан, Башкортостан, Оренбургская и Челябинская области. Носители фамилии в прошлом — крестьяне и мещане, но сам состав имени (с религиозным компонентом) намекает, что предок мог быть муллой, учителем при мечети или просто человеком, получившим имя в честь пророка. Сословных перегородок фамилия не знала: её носили и государственные крестьяне, и купцы, и служилые татары.

В ономастических справочниках (например, у Б. Унбегауна) фамилии на -ов от тюркских имён описываются как массовое явление XVI–XIX веков, когда татарская знать и простолюдины переходили в русскую гражданскую систему. Мухометзянов — типичный образец такого перехода, сохранивший религиозный подтекст, который в советское время уже не считывался. Сегодня фамилия остаётся верной своей территории и редко встречается в других регионах, что делает её хорошим маркером волжско-уральского происхождения.