Фамилия Маховая — редкий случай, когда прозвище или профессия предка перешла в фамилию в женском роде, а не в привычной мужской форме. Обычно мы встречаем Махова или Махов, но окончание -ая указывает на то, что фамилия застыла в виде прилагательного, характерного для северных и южнорусских говоров (сравните: Толстая, Кривая, Рыжая). Это не опечатка и не вариант фамилии Махов — это самостоятельная ономастическая модель.

В основе фамилии лежит слово «мах» или «махать». Самый прямой путь — прозвище Маховая, которое могли дать женщине порывистой, быстрой, размашистой в движениях, либо той, кто работала с широкими взмахами, например, веяла зерно лопатой. В диалектах «маховой» означало «относящийся к маху, размаху», а «маховая» — «быстрая, порывистая». В русских говорах слово «маховая» могло относиться и к ткачихе, работавшей на станке с маховым колесом, — такие прозвища нередко закреплялись за целым родом.

Вторая, менее очевидная версия — происхождение от имени Мах, уменьшительной формы от Матвей или Мануил. В этом случае фамилия Маховая означала бы «жена Маха» или «принадлежащая Маху». Однако такая модель (притяжательное прилагательное от мужского прозвища) встречается реже, чем прямое прозвище по действию или профессии.

Географически фамилия Маховая встречается в основном в центральных и южных регионах России, особенно в Воронежской и Ростовской областях, что подтверждает связь с южнорусскими говорами, где окончание -ая в фамилиях сохраняется лучше, чем в северных областях.

С точки зрения сословной принадлежности, Маховы и Маховые — это чаще всего крестьянские или мещанские фамилии. Дворянских родов с такой фамилией в исторических источниках не зафиксировано, что говорит о её народном, бытовом происхождении.

В дореволюционных документах фамилию могли писать по-разному: Маховая, Махова, а иногда и Маховая с ударением на первый слог — в зависимости от местного произношения. Однокоренные фамилии — Махов, Маховцев, Махонин — все они восходят к тому же корню, но Маховая стоит особняком как редкая «женская» форма, закрепившаяся в документах.