Фамилия Замалитдинов указывает на мусульманское происхождение, скорее всего, татарское или башкирское. Её основа — арабское имя Замалетдин (варианты: Замалитдин, Замалутдин), которое состоит из двух частей: «заман» (время, эпоха) и «дин» (вера, религия). В целом имя означает «вера времени» или «религия эпохи», что в мусульманской традиции трактуется как «столп веры» или «верный своему времени». Фамилию образовали по русской модели: к имени добавили суффикс -ов, который в Поволжье и на Урале часто присоединяли к тюркским основам, чтобы адаптировать их к документам Российской империи.

Суффикс -ин в данном случае не используется, хотя это характерно для многих татарских фамилий (например, Ахметшин). Выбор -ов объясняется тем, что имя Замалитдин оканчивается на согласный звук, а русская модель требовала окончания -ов для мужских фамилий. Такого рода фамилии чаще всего встречаются в Татарстане, Башкортостане и среди татарских общин в Оренбургской и Челябинской областях. Встречаются также варианты Замалетдинов и Замалутдинов, но Замалитдинов — более редкая форма, где гласный «е» перешёл в «и» под влиянием диалектного произношения или упрощения при записи.

Предки носителя фамилии, скорее всего, были муллами, учителями или просто верующими людьми, так как имя Замалетдин давали в честь религиозных деятелей или с пожеланием ребёнку быть опорой веры. В сословном плане это могли быть государственные крестьяне или мещане, так как татарская знать чаще носила фамилии на -ский или сохраняла арабские окончания. Интересная деталь: в дореволюционных метрических книгах фамилию могли писать через «ъ» — Замалитдиновъ, но после реформы орфографии 1918 года это окончание исчезло. Сейчас фамилия остаётся редкой, и её носители в основном сосредоточены в Поволжье.