Фамилия Замолдинов, при первом взгляде, кажется редкой и неочевидной по происхождению. Однако анализ показывает, что это, скорее всего, фонетический вариант более распространённой фамилии Замалдинов. В русском языке в безударном положении звуки «а» и «о» часто совпадают, что и закрепилось на письме: вместо «Замалдинов» стали писать «Замолдинов».

Основа фамилии — составное арабское имя Замалдин. Оно состоит из двух корней. Первый корень, «замал» (или «джамал»), восходит к арабскому слову со значением «красота», «совершенство», «прелесть». Второй компонент — «дин», что переводится как «вера», «религия». Вместе имя Замалдин приобретает возвышенный смысл: «совершенство веры» или «красота религии». Такие составные имена с компонентом «-дин» (например, Нурдин — «свет веры», Сафиуллин — «чистота веры») были широко распространены в тюрко-татарской и мусульманской среде, особенно в Волго-Уральском регионе.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе имени Замалдин добавили патронимический суффикс «-ов». Таким образом, Замолдинов означает «сын Замалдина» или «потомок Замалдина». Со временем фамилия закрепилась, а её звуковой облик изменился под влиянием местных говоров, что и привело к появлению варианта «Замолдинов». Учитывая географию бытования подобных фамилий, предки носителей фамилии Замолдинов, вероятно, жили на территории современных Татарстана, Башкортостана или Оренбургской области и принадлежали к татарским или башкирским родам, принявшим православие или сохранившим мусульманскую традицию.