Фамилия Ломахова, как и большинство русских фамилий, произошла от прозвища — Ломахо. В её основе лежит глагол «ломать», который в старину означал «разделять силою, дробить, гнуть до треска». Отталкиваясь от этого корня, можно выделить два возможных значения прозвища.

Первое — профессиональное. Ломахой могли прозвать человека, чья работа была связана с дроблением или разбиванием чего-либо: например, камнетеса, дровосека или того, кто мял лен или кожу. Второе — описательное, характеризующее внешность или поведение. В народной речи «ломахой» нередко называли неуклюжего, неловкого человека, который всё «ломает» не со зла, а по неосторожности. Есть и менее очевидная версия: украинское слово «ломак» означает «палка» или «жердь». Если прозвище происходит от него, то Ломахой могли назвать долговязого, высокого и худого человека — по аналогии с длинной палкой.

В словообразовательной модели фамилии всё просто: прозвище Ломахо, оканчивающееся на -о, приобрело типичный русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Ломахов). Таким образом, фамилия буквально означает «сын Ломахи» или «потомок Ломахи». Эта модель — одна из самых распространённых в центральной России, что говорит о давнем бытовании прозвища. В отличие от фамилий на -ин, образованных от основ на -а/-я, форма на -ов здесь возникла из-за того, что исходное прозвище Ломахо воспринималось как полное мужское имя, а не как уменьшительное.

Стоит отметить, что фамилия Ломахов встречается не повсеместно, а имеет заметную региональную привязку. Чаще всего она фиксируется в воронежских, тамбовских и ростовских архивах — то есть в областях, где исторически были сильны южнорусские и украинские говоры. Это косвенно подтверждает версию о связи прозвища с украинским «ломак». Встречаются и однокоренные фамилии — Ломакин, Ломов, Ломачев, но Ломахов стоит несколько особняком именно из-за суффикса прозвища -ахо/-охо, который в северных и центральных губерниях был менее употребителен, чем на юге.