Murodjon Xolmurodov wurde von 2011 bis 2018 acht Mal usbekischer Landesmeister, darunter sieben Mal im Einzelzeitfahren und ein Mal im Straßenrennen. Seinen bis dahin bedeutendsten internationalen Erfolg gelang ihm 2011 mit dem Gesamtsieg des Etappenrennens Tour of China. Bei den Asiatischen Radsportmeisterschaften 2013 gewann er sowohl das Straßenrennen wie auch das Einzelzeitfahren. 2018 belegte er bei den Asienspielen Platz Zwei im Einzelzeitfahren.