Фамилия Мальчугов образована от прозвища Мальчуг — так в старых русских говорах называли мальчика, подростка, паренька. Слово «мальчуг» (с ударением на последний слог) встречается в северных и сибирских диалектах, где оно означало не просто ребёнка, а скорее молодого, ещё не женатого парня, часто бойкого или несерьёзного. В отличие от нейтрального «мальчик», «мальчуг» нёс оттенок фамильярности или даже пренебрежения — так могли сказать о подросшем сыне, который ещё не взялся за ум, или о молодом работнике.

Модель образования типична для русских фамилий: к основе Мальчуг- добавили патронимический суффикс -ов, то есть Мальчугов — «сын Мальчуга». Фамилия чисто русская, без примесей других языков, и её география в основном совпадает с ареалом бытования слова: северные области (Архангельская, Вологодская), а также Сибирь, куда диалект принесли переселенцы. В центральных и южных регионах фамилия встречается реже, там предпочитали форму Мальчиков или Мальчонков.

Интересно, что у фамилии Мальчугов нет связи с украинским или белорусским «мальчук» (мальчик) — там суффикс -ук, и фамилия выглядела бы как Мальчук. Русский вариант с -ов указывает на северное или восточное происхождение. Встречаются и другие однокоренные фамилии: Мальчугин, Мальчуженков, но Мальчугов — самая распространённая. Сословной принадлежности у фамилии не было: прозвище Мальчуг могли дать и крестьянскому сыну, и мещанину, и даже обедневшему дворянину, если он вёл себя по-мальчишески. Точных исторических документов о первом носителе не сохранилось, но ясно, что предок получил это прозвище в молодости, и оно закрепилось за его потомками.