Фамилия Сердерова — редкий случай в русском ономастиконе, и её происхождение неочевидно. На первый взгляд, в ней просматривается тюркский корень «сердер» или «сердар», что в переводе с персидского и ряда тюркских языков означает «предводитель», «военачальник», «главный». Однако фамилия оформлена по русской модели с суффиксом -ов, что говорит о её адаптации в славянской среде. Скорее всего, основой послужило прозвище Сердер или мужское имя Сердер, которое могло быть дано человеку с лидерскими качествами или же указывать на его происхождение из семьи, где предок носил титул или звание сердара (например, в Османской империи или у народов Кавказа).

Женская форма Сердерова указывает на то, что фамилия образована от мужской Сердеров, а не от прозвища самой женщины. Географически фамилия чаще всего встречается в регионах с сильным тюркским или кавказским влиянием — в Дагестане, Татарстане, Башкортостане, а также у народов Поволжья. В русских документах XIX века она почти не фиксируется, что подтверждает её позднее вхождение в общероссийский обиход, вероятно, в ходе паспортизации и унификации фамилий в советское время.

Суффикс -ов в данном случае типичен для русской патронимической модели, но основа Сердер- не славянская. Это отличает фамилию от большинства «чисто русских» и делает её маркером межэтнического контакта. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то в той же смысловой группе стоят Сердаров, Сердаровский, а также более редкие варианты с окончанием -ев (Сердарев). Однако Сердерова — вариант с беглой гласной, что может указывать на местные диалектные особенности произношения.

Версия о происхождении от личного имени Сердер (возможно, как вариант имени Сардар) — наиболее правдоподобна. В тюркской антропонимике такие имена давали с надеждой на будущее величие или в честь уважаемого человека. Слабая альтернативная гипотеза — связь с русским диалектным словом «серда» (сердце, душа) — не выдерживает критики, так как суффикс -ер в таком случае нехарактерен для русских прозвищ. Так что предки носителей фамилии Сердерова, скорее всего, были людьми, которых в их сообществе называли предводителями или же потомками того, кто носил это звание.