Фамилия Мютелимов — редкий пример, в котором русская патронимическая модель столкнулась с нерусской основой, причём основа эта не тюркская и не арабская, как можно было бы подумать, а диалектная немецкая. Суффикс -ов указывает на типично русский способ оформления фамилий: «чей?» — Мютелимов, то есть сын или потомок человека по прозвищу или имени Мютелим.

Сама основа Мютелим — это адаптированное на русской почве немецкое слово или прозвище. Вероятнее всего, оно восходит к нижненемецкому диалектному Müttelmann или Mütelmann. В диалектах северной Германии так называли посредника, маклера, человека, который сводит продавца и покупателя (от Müttel — «середина», «средство»). В России, куда немецкие колонисты и ремесленники приезжали с XVIII века, такое прозвище могли дать выходцу из немецких слобод, занимавшемуся торговым посредничеством или мелким ростовщичеством. Фамилия могла закрепиться за его потомками, которые уже обрусели и приняли русскую фамильную форму.

Менее вероятная, но возможная версия — от немецкого имени собственного, например, от Muthelm (сложное имя, где Mut — «мужество», «дух», а Helm — «шлем»). Однако такая антропонимическая модель в немецкой среде встречается редко, а диалектное прозвище маклера — куда более живая и объяснимая основа для фамилии.

Географически фамилия Мютелимов тяготеет к регионам бывших немецких колоний на Волге, в Причерноморье или в окрестностях Санкт-Петербурга. Встречается она крайне редко, что говорит о локальном происхождении — возможно, от одной семьи переселенцев, фамилия которых не получила широкого распространения. В дореволюционных метрических книгах и исповедных росписях можно найти варианты написания: Мютельманов, Мютельмановъ, а также упрощённые формы без умлаута — Мутелимов.

Таким образом, носитель фамилии Мютелимов с высокой долей вероятности происходит из обрусевших немецких колонистов, а его предок был либо деревенским маклером, либо мелким торговцем-посредником. Фамилия — живое свидетельство того, как немецкое диалектное слово, пройдя через русскую патронимическую машину, сохранилось в виде, который уже почти не поддаётся обратной дешифровке без знания нижненемецких говоров.