Фамилия Мутугуллина — редкий случай, когда женская форма стала более известной, чем мужская, а корень уводит вглубь тюркской ономастики. В основе лежит мужское имя Мутугулла, которое, в свою очередь, составное: «Муту» (вариант «Мөтөү» или «Мөдөү») плюс «Гулла». Если «Гулла» — это арабское «Гула» или «Гулла» (рабыня, невольница, но в составе личных имён часто переосмыслялось как «слуга [Бога]»), то первая часть сложнее. «Муту» у башкир и татар могло означать «крепкий», «плотный», «прочный» — отсюда значение всего имени как «крепкий раб Божий» или «надёжный слуга». Встречается и версия, что «Муту» — искажённое «Мөхәммәт» (Мухаммед), сокращённое в бытовой речи до первых слогов.

Словообразовательная модель здесь нетипична для русских фамилий: суффикс -ина указывает на принадлежность женщине, то есть Мутугуллина — это «жена или дочь Мутугуллы». Мужской вариант — Мутугуллин — образуется по той же схеме, что и многие татаро-башкирские фамилии на -ин (ср. Ахметшин, Нафигин). Такие фамилии закрепились в XIX веке, когда после реформ учёта населения тюркские родовые имена стали русифицировать, добавляя русские патронимические суффиксы.

Географически фамилия тяготеет к Башкортостану и Оренбургской области. Встречается также в Татарстане, но реже. Поскольку корень «Муту» не является общеупотребительным арабским или персидским заимствованием, а скорее местным диалектным словом, носители фамилии, вероятно, происходят из одного или нескольких соседних родов (аймаков), где имя Мутугулла было популярно в XVII–XVIII веках.

Сословно предки Мутугуллиных, скорее всего, относились к башкирским вотчинникам или тептярям — категории крестьян, которые платили ясак и несли военную службу. Фамилия не дворянская и не купеческая: в дореволюционных списках купцов и мещан она не встречается. Интересно, что в некоторых документах XX века фамилию записывали через дефис — «Мутугуллина-Исмагилова», что говорит о двойной фамилии, образованной от имён отца и деда, но в советское время форма упростилась.

Разобрать фамилию дальше по тюркским корням мешает то, что «Муту» может быть и редуцированным вариантом имени «Мөтөү» (от «мөтөү» — «завязывать узел», в переносном смысле «связующий»). Но в любом случае, Мутугуллина — не случайное прозвище, а точный патроним, который сохранил память о предке, носившем редкое составное имя с религиозным оттенком.