Фамилия Мухамедьянов — это фонетический вариант более распространённой фамилии Мухаммеджанов. Обе они восходят к одному мужскому тюркскому имени Мухамметжан, которое было широко распространено у татар, башкир и других народов, исповедующих ислам. Разница в написании возникла из-за особенностей произношения: в живой речи сочетание «дж» часто смягчалось и упрощалось до «дь», что и закрепилось на письме.

Само имя Мухамметжан составное. Первая часть восходит к арабскому имени Мухаммет (Мухаммад), которое переводится как «восхваляемый, прославляемый». Это одно из самых почитаемых имён в исламе, поэтому оно так часто встречается в основе восточных фамилий. Вторая часть — «жан» — персидского происхождения и означает «душа», «дух», а в переносном смысле — «дорогой, любимый». Соединяясь, части дают буквальное значение «душа Мухаммета», то есть «дорогой, как сам Мухаммет». Впрочем, в составе имён «жан» часто выполняет роль ласкательного суффикса, подчёркивающего уважение и любовь к носителю имени.

Модель образования фамилии проста и типична для русской ономастики. От имени Мухамметжан образовали притяжательное прилагательное с суффиксом -ов, отвечающее на вопрос «чей?». Первоначально Мухамедьянов означало «сын Мухамметжана» или «принадлежащий роду Мухамметжана». Со временем фамилия закрепилась за потомками и стала передаваться по наследству уже безотносительно к имени конкретного предка.

Встречаются и другие варианты написания этой фамилии: Мухамеджанов, Мухамметжанов, Мухаммедьянов. Такое разнообразие — следствие того, что имена и фамилии восточного происхождения при переносе в русский язык долго не имели единого стандарта записи. Разные писцы и чиновники фиксировали звуки на слух, поэтому в документах одной семьи могли закрепиться разные формы. Фамилия Мухамедьянов — одна из таких устоявшихся в быту форм, которая со временем стала самостоятельной.

О сословии первых носителей фамилии сказать сложно. Среди татар и башкир фамилии на -ов и -ин массово появились после присоединения края к Русскому государству, но особенно активно — в XIX веке, когда началась обязательная фиксация населения. Поэтому предки Мухамедьяновых могли быть и торговцами, и крестьянами, и представителями духовенства. Само имя Мухамметжан не было аристократическим — его давали и в простых семьях, что делает фамилию довольно распространённой, но без указания на конкретное сословие.