Фамилия Назмудинов — редкий случай в русском ономастиконе. Её основа, скорее всего, восходит к личному имени Назмудин. Это имя, в свою очередь, — адаптированная форма арабского имени Назмуддин (возможны варианты: Наджмуддин, Низамуддин). В переводе с арабского оно означает «звезда веры» или «порядок веры». В татарской, башкирской и других тюрко-мусульманских средах такие имена были распространены, и при переходе в русскую среду они часто утрачивали второй корень («-ддин»), упрощаясь до формы Назмудин.

Модель образования фамилии — классическая для русского языка: к основе Назмудин добавили патронимический суффикс -ов. Буквально фамилия означает «сын Назмудина». Это указывает на то, что предок носителя фамилии был человеком, которого в документах или в быту записали как Назмудин. В отличие от фамилий на -ин, которые часто образуются от основ на -а/-я, форма на -ов здесь стандартна, так как имя оканчивается на твёрдый согласный.

Географически фамилия Назмудинов тяготеет к регионам Поволжья и Приуралья — территориям исторического расселения татар и башкир. Встречается она и у представителей других народов, исповедующих ислам и живших в смешанных с русскими областях. Сословная принадлежность первых носителей, скорее всего, была крестьянской или мещанской, так как фамилии на -ов у тюркских народов в массе своей фиксировались при переписях и ревизиях XIX века, когда оседлое население получало родовые прозвания.

Примечательна и орфографическая устойчивость фамилии. В отличие, например, от фамилий, где встречаются варианты Назмутдинов или Назмутдин (с буквой «т» перед «д»), форма Назмудинов сохранила более ранний, арабизированный вид имени без интервокального согласного. Это может говорить о том, что фамилия записана со слов носителя, который произносил имя именно так, либо о влиянии конкретного диалекта татарского языка, где звук «т» мог редуцироваться.