Фамилия Рахматулова — женская форма мужской фамилии Рахматулов, которая в свою очередь образована от арабского имени Рахматулла. Имя составное: «рахмат» (милость, сострадание) и «Аллах» (Бог). В буквальном переводе Рахматулла означает «милость Аллаха» или «божья милость». Это типичное теофорное имя, то есть содержащее отсылку к божественному качеству, распространённое у народов, исповедующих ислам.

Словообразовательная модель проста: к основе имени Рахматулла добавили русский патронимический суффикс -ов, что дало фамилию Рахматулов. Такая модель характерна для многих тюркских и кавказских фамилий, которые оформлялись по русскому образцу в XIX–XX веках, особенно при переписях населения и паспортизации. Женская форма Рахматулова появилась по грамматическому правилу русского языка.

Географически фамилия Рахматулова чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, а также среди татарских и башкирских общин в других регионах России. Реже — у народов Средней Азии, где имя Рахматулла тоже популярно, но фамилия могла приобрести местные окончания (например, Рахматуллаев). В русской среде фамилия редкая и почти всегда указывает на исламские корни носителя.

С точки зрения социальной истории, предки Рахматуловых скорее всего были крестьянами или ремесленниками — в среде татар и башкир фамилии на -ов/-ев до революции не были привилегией дворянства, а фиксировались у всех сословий. Имя Рахматулла давали в семьях, где хотели подчеркнуть религиозность и надежду на божественное покровительство.

В написании фамилии иногда встречается вариант Рахматулаева — с вставным «е» перед суффиксом, но это менее распространённая форма, возникшая под влиянием произношения или ошибок в документах. Основной и правильный вариант — Рахматулова.