Фамилия Махмонова — женская форма фамилии Махмонов, и её основа, скорее всего, восходит к тюркским корням, а не к славянским. В русском языке суффикс -ов/-ев указывает на принадлежность («чей?»), но само слово «махмон» в исконно русской лексике не встречается. Самая прямая версия: это адаптация тюркского имени или прозвища Махмон. В тюркских языках, например в татарском или башкирском, «махмун» (вариант «махмон») может означать «скрытый», «тайный» или восходит к арабскому «махмун» (مخمون) — «защищённый», «сохранённый». В таком случае фамилию дали человеку с таким прозвищем — возможно, молчаливому, скрытному или тому, кого считали «оберегаемым».

Есть и вторая, менее вероятная, но возможная версия: связь с диалектным «махоня» — так в некоторых русских говорах называли нерасторопного, мешковатого человека или просто ласково — ребёнка. Если фамилия образовалась от «Махоня» с последующим наращением -ов, то Махмонов могло возникнуть из-за народной переделки «Махонев» в «Махмонов» под влиянием более привычного суффикса -ов. Но это предположение слабое: фамилия Махмонова встречается преимущественно в регионах с сильным тюркским влиянием — в Татарстане, Башкортостане, Оренбуржье, а также среди поволжских татар. Это указывает на первую, тюркскую версию как основную.

Словообразовательная модель проста: корень махмон- плюс суффикс -ов (в мужском роде), который в русской традиции добавили при оформлении фамилии по документам. В тюркской среде изначально могло быть просто имя Махмун или Махмон, а при переходе в русскую антропонимию к нему прикрепили стандартный патронимический суффикс. Таким образом, предок носительницы фамилии Махмоновой — мужчина, которого в общине звали Махмон, и это имя либо отражало его характер, либо было дано при рождении как охранительное (чтобы злые силы «не заметили» ребёнка).

Фамилия редкая, нераспространённая, и её носители, скорее всего, происходят из смешанных русско-тюркских регионов. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) она не упоминается, что подтверждает её локальный и недавний по меркам истории характер — окончательно оформилась она, вероятно, уже в XIX–XX веках при паспортизации.