Фамилия Муйтдинова — женская форма фамилии Муйтдинов, и её разбор стоит начать с мужского варианта, так как именно он несёт корень. Основа фамилии — имя Муйтдин. Это составное арабско-персидское имя, типичное для мусульманского ономастикона. Первая часть, «Муй», — искажённое или диалектное произношение от арабского «му‘ин» (معين) — «помощник», «поддерживающий». Вторая часть — «дин» (дīn) — «вера», «религия». Таким образом, Муйтдин означает «помощник веры» или «тот, кто помогает религии». Имя образовано по той же модели, что и популярные Гайнутдин (богатство веры), Сафиуллин (чистота Аллаха), но с другим смысловым акцентом — не на обладании качеством, а на действии.

Фамилия образована по русской патронимической модели с суффиксом -ов, что характерно для фамилий народов Поволжья, Урала и Средней Азии, которые входили в состав Российской империи и восприняли русскую форму оформления родовых имён. Суффикс -ов присоединили к имени Муйтдин, убрав конечный гласный и добавив типичное для русского языка окончание, обозначающее «принадлежащий такому-то человеку»: сын Муйтдина — Муйтдинов.

Географически фамилия Муйтдинов/Муйтдинова чаще всего встречается среди татар, башкир и представителей народов Средней Азии, особенно узбеков и таджиков. В русскоязычных записях XIX — начала XX века такие фамилии нередко фиксировались с вариациями в написании: Муйтдинов, Муитдинов, Муетдинов. Встречается и вариант без суффикса — просто Муйтдин, но как фамилия, а не имя, он редок.

Примечательная деталь: имя Муйтдин не входит в число самых распространённых мусульманских имён, в отличие, например, от того же Гайнутдина. Это делает фамилию более локальной — она могла возникнуть в конкретном роду, где имя Муйтдин передавалось по наследству как родовое, а затем закрепилось в качестве фамилии. В среде татарского купечества или духовенства такие имена с религиозным значением часто давали детям, ожидая, что они пойдут по службе при мечети или в медресе.

В современном контексте фамилия Муйтдинова однозначно указывает на мусульманские корни носительницы, скорее всего, татарские или среднеазиатские. Фонетически она хорошо вписалась в русскую систему склонения, не вызывая затруднений при произношении.