Фамилия Мурзахалилов — яркий пример тюркско-арабского сплава, характерного для многих фамилий народов Поволжья и Северного Кавказа. Она образована от составного имени Мурзахалил, где первая часть «мурза» — тюркское слово, означающее «князь», «господин», «знатный человек» (первоначально — титул для сыновей бека или мурзы). Вторая часть — «халил» — восходит к арабскому корню «халиль» (друг, близкий, верный), которое в мусульманской традиции нередко осмысляется как «друг Аллаха» (эпитет пророка Ибрахима). Таким образом, имя Мурзахалил можно перевести как «князь-друг» или «знатный верный», что звучало как пожелание высокого статуса и душевной чистоты.

Модель образования фамилии проста и типична для русского языка: к основе Мурзахалил добавили патронимический суффикс -ов (вариант -ев после мягкого согласного), который превратил отчество в наследственную фамилию. Буквально Мурзахалилов — «потомок Мурзахалила». Интересно, что в отличие от многих фамилий на -ов, где ударение падает на последний слог, в этой фамилии оно обычно стоит на третьем слоге: Мурзахали́лов.

Географически фамилия наиболее распространена среди татар, башкир и народов Дагестана (особенно кумыков и ногайцев), где титул «мурза» имел реальное социальное значение. В дореволюционной России носители этой фамилии нередко принадлежали к служилому сословию или мелкопоместному дворянству, так как «мурза» указывал на происхождение из знатного рода. Однако со временем фамилия демократизировалась и встречается у людей самых разных профессий, утратив прямую связь с титулом.

Однокоренные фамилии — Мурзаев, Мурзаханов, Халилов — показывают, как варьировались части исходного имени. Встречается также написание Мурзахалилов с одной «л» (Мурзахалилов), что связано с особенностями передачи арабского звука «л» в тюркских языках. С точки зрения ономастики, фамилия редкая и несёт в себе следы сложной социальной иерархии кочевых обществ, где личное имя могло закреплять статус на поколения вперёд.