Фамилия Тахтамухомедов — яркий пример того, как сложное восточное имя превратилось в русскую фамилию, сохранив свою внутреннюю форму. Основа здесь — личное мужское имя Тахтамухомед (или Тахтамухаммед), которое состоит из двух корней: «тахта» и «Мухаммед».

Первый компонент, «тахта», восходит к тюркскому слову «тахта» (доска, трон, престол). В составе имени он приобрёл переносное значение «крепкий, как доска», «устойчивый» или «твёрдый». Второй корень — «Мухаммед» (араб. «восхваляемый», «достойный хвалы») — имя пророка ислама, одно из самых распространённых в мусульманском мире. Таким образом, Тахтамухомед — это сложносоставное имя, которое можно истолковать как «Мухаммед, крепкий как престол» или «Твёрдый в вере Мухаммед». Модель образования типична для тюрко-мусульманской антропонимии, где к священному имени добавляли уточняющую характеристику.

Фамилия образована по классической русской модели: к основе имени Тахтамухомед добавили патронимический суффикс -ов. В русской традиции, начиная с XVI–XVII веков, фамилии на -ов/-ев означали принадлежность к отцу: «сын Тахтамухомеда». Это говорит о том, что предок носителя фамилии был человеком, которого в официальных документах (например, при переписи или в ревизских сказках) записали именно как Тахтамухомед. Фамилия закрепилась в среде народов Северного Кавказа, Поволжья и Средней Азии, где были распространены подобные двусоставные имена.

С точки зрения словообразования, суффикс -ов здесь не несёт указания на сословие — он мог появиться как у крестьян, так и у горожан, принявших русскую фамильную модель в ходе административного учёта. Фамилия редкая, её носители, скорее всего, происходят из регионов с сильным влиянием ислама и тюркских языков — например, из Дагестана, Чечни, Татарстана или Башкортостана. Встречаются также варианты написания с одной «м» — Тахтамухедов, что связано с разной передачей арабской буквы «ха» в русской транскрипции.

Интересно, что фамилия не имеет «географических» суффиксов (-ский, -цкий), которые часто указывают на дворянское или шляхетское происхождение, и не содержит тюркского родового окончания (-оглы, -заде). Это чисто русская фамилия, образованная от восточного имени, — типичный случай для многонационального состава Российской империи, когда фамилию давали по отцу, не меняя его имени.