Фамилия Махлонова хранит память о прозвище дальнего предка, и чтобы понять её значение, нужно разобрать само слово «Махлон». В «Толковом словаре живого великорусского языка» В. И. Даля находим нарицательное «махлан» — так называли ушастую шапку. Отсюда первая и наиболее правдоподобная версия: прозвище Махлон относилось к «профессиональным» именованиям. Основатель рода мог заниматься пошивом или продажей головных уборов, и окружающие закрепили за ним имя по ремеслу. Суффикс -ов в фамилии указывает на принадлежность: Махлонов — сын, потомок Махлона.

Существует и вторая гипотеза, менее убедительная. Согласно ей, в основе лежит древнееврейское имя Махлон, которое переводят как «болезненный». Это имя встречается в библейской истории Руфи, но для русской ономастики такая версия выглядит натянутой: гораздо естественнее, что прозвище возникло из живого диалектного слова, а не из заимствованного имени. Если бы фамилия действительно восходила к библейскому имени, мы бы ожидали иные формы бытования, а «махлан» с его конкретным бытовым значением объясняет происхождение прозвища проще и логичнее.

Сама фамилия Махлонова — форма женского рода, а мужской вариант Махлонов образован по стандартной модели притяжательных прилагательных. Такие фамилии массово складывались в XV–XVII веках, когда прозвища и мирские имена начинали закрепляться за потомками. Редкость фамилии объясняется узостью исходного слова: «махлан» не был общерусским термином, а бытовал в отдельных говорах, поэтому и фамилия не получила широкого распространения. Встречается она преимущественно в регионах, где такие диалектные слова были в ходу, — на севере и северо-востоке европейской части России.

Прозвища по головным уборам вообще нередки в русской антропонимии, но «махлан» выделяется на их фоне: это не просто предмет одежды, а именно ушастая шапка, что придаёт прозвищу оттенок внешней характеристики. Возможно, прозвище закрепилось не только за мастером, но и за человеком, который постоянно носил такую шапку, — тогда оно описывало привычку или внешность. В любом случае фамилия Махлонова — редкий пример того, как одно диалектное слово, попав в словарь Даля, дожило до наших дней в виде фамилии, сохранив и слово, и память о занятии предка.