Фамилия Ямолтдинов — редкий пример тюркско-персидского именования, которое закрепилось в русской среде через суффикс -ов. Чтобы понять её корни, нужно разобрать имя, лежащее в основе: Ямолтдин.

Это составное имя из двух частей. Первая — «Ямол» (или «Ямал») восходит к арабскому слову «джамаль» — красота, совершенство. В тюркских языках звук «дж» часто переходит в «й», отсюда форма «Ямал» или «Ямол». Вторая часть — «дтин» — это искажённое «дин» (вера, религия). Получается «красота веры» или «совершенство религии» — типичная для мусульманского мира теофорная конструкция, где имя прославляет религиозные качества.

Модель образования фамилии проста: к имени Ямолтдин добавили русский патронимический суффикс -ов, который в Поволжье и Приуралье массово присоединяли к татарским и башкирским именам в XIX веке, при переписях и паспортизации. Так появился Ямолтдинов — буквально «сын Ямолтдина».

Географически фамилия почти наверняка привязана к Татарстану, Башкортостану или Оренбуржью. Там распространены аналогичные по схеме фамилии: Ямалтдинов, Ямалетдинов (через «а»), а также Джамалетдинов (через «дж»). Разница в первой гласной — «Ямол» или «Ямал» — может указывать на диалектные особенности речи предка: в некоторых тюркских говорах «а» под ударением переходит в «о».

Интересная деталь: написание через «о» (Ямолтдинов) встречается реже, чем через «а». Это может говорить о фиксации имени в момент, когда переписчик записал его на слух, не зная арабской этимологии. В документах XIX века такие расхождения были нормой — один и тот же человек мог числиться то Ямалтдиновым, то Ямолтдиновым.

Сословно предки Ямолтдиновых, скорее всего, были государственными или ясачными крестьянами (не крепостными) из тюркского населения. В отличие от дворянских фамилий на -ский, эта фамилия не несёт следов служилого сословия — она типична для сельских общин, где имя отца становилось фамилией всей семьи при переходе к фамильной системе.