Фамилия Надырханова — женская форма, образованная от мужской фамилии Надырханов. Её основа — составное тюркское имя Надырхан, которое, в свою очередь, состоит из двух частей: «Надыр» (от арабского «надир» — редкий, единственный, драгоценный) и «хан» (тюркский титул верховного правителя, владыки). Таким образом, имя Надырхан можно перевести как «редкостный хан» или «единственный повелитель» — типичный для мусульманского Востока комплиментарный антропоним, подчёркивающий исключительность и благородство.

Суффикс -ов в фамилии Надырханов указывает на русскую модель образования фамилий от тюркских имён. В Российской империи, особенно в Поволжье, на Урале и в Закавказье, представители татарской, башкирской, азербайджанской знати и купечества, переходя на русское делопроизводство, оформляли свои родовые имена с помощью суффикса -ов/-ев. Окончание -а в женской форме — стандартный грамматический русификатор.

Географически фамилия Надырханова наиболее характерна для регионов, где распространены тюркские народы: это Татарстан, Башкортостан, Азербайджан, а также Кавказ. Встречается она и у казахов, хотя там более типична форма без суффикса — Надырхан. Интересно, что в некоторых старых записях фамилию могли писать через «ы» — «Надырханов», а не «Надирханов», что отражает тюркское произношение, где звук «ы» твёрже русского «и».

Сословно предки носителей фамилии вряд ли были простыми крестьянами. Имя «хан» в составе указывает на связь с военной или административной верхушкой. Однако не стоит думать, что все Надырхановы — прямые потомки ханов. Часто такие имена давали как благопожелательные, в надежде на высокое положение ребёнка, или это были прозвища удачливых воинов, получивших землю и титул. В России XIX века фамилии на -ов с «ханской» основой носили как потомки татарских мурз, так и состоятельные купцы из казанских татар, торговавшие с Средней Азией.