Фамилия Махонцева — женская форма фамилии Махонцев, а та, в свою очередь, образована от прозвища или имени Махонец. В основе лежит диалектное слово «махоня» или «махонька». В русских говорах, особенно на севере и Урале, так называли тихого, медлительного или вялого человека, иногда — плаксу. В некоторых областях слово имело и ласкательный оттенок: «маленький, малорослый». Таким образом, прозвище Махонец мог получить либо нерасторопный мужик, либо, наоборот, младший сын в семье.

Суффикс «-ец» в основе указывает на то, что прозвище было распространено в среде, где ценилась краткая, «уменьшительная» форма: Махонец — «маленький Махоня». Фамилию Махонцев образовали по стандартной модели: к основе Махонец добавили притяжательный суффикс «-ев», означающий «сын Махонца» или «из семьи Махонца». В русской ономастике фамилии на «-ев» характерны для центральных и южных регионов, но в данном случае географию стоит искать шире: прозвище с корнем «мах-» фиксируется в архангельских, вятских и пермских говорах.

Версия о связи с польским или украинским словом «мах» (взмах, размах) маловероятна: для фамилии Махонцева более убедительно русское просторечное происхождение. Ещё один, более редкий вариант — прозвище от глагола «махать», то есть «размахивающий руками», но эта гипотеза слабее, поскольку суффикс «-оньк-/-онц-» обычно передаёт не действие, а признак или уменьшительность.

В сословном отношении Махонцевы, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми. В дореволюционных метрических книгах фамилия встречается в Вятской и Пермской губерниях, что подтверждает севернорусский след. Сегодня носители фамилии живут преимущественно в Кировской области, Пермском крае и на Урале.