Фамилия Муталлиева образована от мужского имени Муталли, а точнее — от его русской адаптации Муталлий. Это имя имеет арабские корни и восходит к слову «муталли», которое означает «возвышенный», «высокий» или «тот, кто поднимается». В мусульманской традиции имя нередко давали с пожеланием ребёнку высокого положения в обществе или духовного роста. Фамилия закрепилась в форме притяжательного прилагательного с суффиксом -ев, что типично для русских фамилий тюркского и кавказского происхождения: Муталлиев — буквально «сын Муталли», а Муталлиева — женский или родовой вариант.

Изначально фамилия бытовала в среде тюркоязычных народов, особенно среди азербайджанцев, татар и народов Дагестана. В русском обиходе она появилась благодаря документам — переписям, паспортным записям, где окончание -ев закрепилось за выходцами из мусульманских регионов. В отличие, скажем, от татарских фамилий на -ов, здесь суффикс -ев указывает на основу, заканчивающуюся на мягкий согласный или «и»: имя Муталли дало именно такую форму.

Встречается фамилия и в варианте Муталиев — с одной «л». Это не ошибка, а отражение разных диалектных произношений или упрощения на письме. Оба варианта имеют общий корень и означают одно и то же. Однако форма с двойной «л» (Муталлиев/Муталлиева) ближе к арабской графике, где удвоение согласного передаёт долготу звука.

Социальный состав носителей фамилии пёстрый: среди Муталлиевых встречаются и крестьяне, и горожане, и представители интеллигенции. В XIX веке, когда на Кавказе и в Поволжье начали массово фиксировать фамилии, их давали по отцу, так что предок носителя фамилии почти наверняка был просто Муталли — человеком, которого так звали при рождении. Никакого дополнительного прозвища или ремесла за этим именем не стоит, только личное имя, ставшее родовым знаком.