Фамилия Зиямухамедова — женская форма от Зиямухамедов, и её разбор стоит начать с имени, а не с суффикса. В основе лежит сложное арабо-персидское мужское имя Зиямухамед (Зия-Мухаммед). Первая часть, «Зия», переводится с арабского как «свет», «сияние», «блеск». Вторая часть — имя пророка Мухаммеда, которое означает «восхваляемый», «прославленный». Вместе имя Зиямухамед можно истолковать как «свет Мухаммеда» или «сияние пророка».

Фамилия образована по классической для тюрко-мусульманских народов модели: к имени отца (в данном случае — Зиямухамед) добавили русский патронимический суффикс -ов, а затем нарастили женское окончание -а. Такая модель массово закрепилась в XIX — начале XX века, когда у народов Средней Азии, Кавказа и Поволжья при переписях и паспортизации фамилии часто оформляли по русскому образцу.

Географически фамилия Зиямухамедова распространена в Узбекистане, Таджикистане, а также в среде татар и башкир. Встречается она и у казахов, но реже. В России носители фамилии сосредоточены в Татарстане, Башкортостане и в крупных городах, куда мигрировали выходцы из Средней Азии.

Основа имени — арабская, но сама конструкция «Зия-» + имя пророка — типичный пример мусульманской ономастики, где божественные или почитаемые атрибуты соединяют с именем Мухаммеда. Такие сложные имена (Нурмухамед, Шамсмухамед, Зиямухамед) в прошлом давали детям в семьях с религиозным уклоном, подчёркивая связь со светом ислама.

По суффиксу -ов можно определить, что предки носителя фамилии жили на территории, где русская административная система фиксировала фамилии именно в такой форме. Если бы фамилия закрепилась в тюркской среде без русификации, она могла бы выглядеть как Зиямухамедзаде, Зиямухамедоглы или просто Зиямухамед. Выбор русского суффикса говорит о том, что предки, скорее всего, были подданными Российской империи и прошли через официальную регистрацию фамилий в конце XIX века.