Фамилия Мальченкова — женская форма от Мальченков, а та, в свою очередь, образована от прозвища или имени Мальченко. Словообразовательная модель проста и прозрачна: суффикс -енко типичен для украинских и южнорусских фамилий и означает «маленький», «сын» или «потомок». То есть Мальченко — это буквально «сын Мала» или «маленький Мал». Основа «Мал-» — один из древнейших славянских именных корней. В древности Малом (Малом, Мальцом) могли назвать человека невысокого роста, младшего в семье или даже, по народной традиции, дать такое имя ребенку как оберег: считалось, что «малое» имя отведет от него сглаз и болезни.

Вероятнее всего, предок носителя фамилии был родом с территорий, где были распространены фамилии на -енко — это современная Украина, Белгородская, Курская, Воронежская области. В пользу этой версии говорит и то, что фамилия Мальченков (а значит, и Мальченкова) встречается в этих регионах чаще, чем в северной России. Интересно, что фамилия не перешла в форму на -ов напрямую от имени Мал (как Малов), а прошла через промежуточную уменьшительную форму Мальченко, что указывает на более позднее и локальное образование.

Встречается и альтернативное объяснение: прозвище Мальченко могло быть связано с диалектным словом «мальчик» — то есть «парень», «слуга», «подручный». В этом случае фамилия указывала бы не на рост, а на социальный статус или возраст предка. Однако эта версия менее убедительна, так как в основе фамилий на -енко почти всегда лежат личные имена или прозвища-характеристики, а не нарицательные обозначения профессий.

Фамилия Мальченкова — довольно редкая, не входит в сотни самых распространенных русских фамилий. Её носительницы, скорее всего, происходят из крестьянской или казачьей среды юга России. Сословных перегородок фамилия не пересекала: в дворянских родословных книгах она не фиксируется.