Фамилия Мятежникова — редкий случай, когда основа слова сохраняет прямую связь с действием, а не с профессией или личным именем. В её центре лежит слово «мятежник» — тот, кто поднимает бунт, участвует в восстании. Такое прозвище вряд ли было нейтральным: в крестьянской или мещанской среде XVII–XIX веков его могли дать либо человеку с беспокойным, строптивым нравом, либо тому, кто действительно был замешан в каком-либо бунте или сопротивлении властям. Второй вариант менее вероятен для фамилии, закрепившейся в официальных документах, — слишком опасно было бы носить «политическую» кличку. Скорее всего, прозвище отражало характер: сварливый, неуживчивый, склонный к спорам и ссорам человек, «мятежник» в бытовом, а не в государственном смысле.

Фамилия образована по стандартной модели: от прозвища Мятежник с помощью патронимического суффикса -ов, который в женском роде даёт окончание -а. Форма Мятежникова — это женский вариант, указывающий на жену или дочь Мятежникова. Мужская форма — Мятежников. Суффикс -ник в основе указывает на деятеля, что типично для русских фамилий от прозвищ (сравните: Бунтовщиков, Смутьянов, Бунтарев). Интересно, что фамилия не имеет географической привязки к конкретному региону: в переписях XIX века она встречается разрозненно, чаще в центральных губерниях, но не образует гнёзд. Это говорит о том, что прозвище давали не по месту жительства, а по индивидуальному признаку.

С точки зрения социального состава, носители фамилии Мятежниковы, скорее всего, были крестьянами или мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — слишком неблагозвучна она была для родословных книг. В редких случаях фамилия могла возникнуть и в среде старообрядцев, где прозвище «мятежник» иногда давали за отказ от официальной церкви, но это лишь гипотеза. Однокоренных фамилий немного: Мятежов, Мятежный — все они образованы от тех же корней, но с разными суффиксами. В отличие от них, Мятежникова сохранила самую «действенную» форму, прямо называющую человека по его поступку или нраву.