Фамилия Малихонова — женская форма мужской фамилии Малихонов, и её разбор не укладывается в простую схему «прозвище + суффикс принадлежности». В ней слышен редкий суффикс -онов, который в русских фамилиях встречается реже, чем привычные -ов/-ев или -ин. Этот суффикс обычно присоединялся к основам на твёрдый согласный (как в фамилиях Шарапов, Горбунов), но здесь он стоит после корня Малих-.

Основа Малих- скорее всего восходит к нецерковному имени или прозвищу Малиха. В русских говорах слово «малый» давало множество уменьшительных форм: Маля, Малёк, Малик, Малиха. Если Малиха — это прозвище человека маленького роста или младшего в семье, то Малихон мог быть его дальнейшей производной формой с суффиксом -он (как Пахом — от Пахома). В таком случае фамилия Малихонов означает «сын Малихона», а сама фамилия Малихонова — «жена или дочь Малихонова».

Есть и другая, менее очевидная версия. В некоторых диалектах «малиха» могла называть не человека, а животное — например, корову малой масти. Прозвища по кличкам скота в деревнях давали нередко, но для фамилии Малихонова этот путь маловероятен: обычно такие прозвища не образовывали длинных цепочек с суффиксом -онов.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и поволжским областям, где были сильны традиции неканонических имён. Встречается она нечасто, что говорит о локальном происхождении — возможно, от одного родоначальника в конкретном селе. В документах XIX века Малихоновы могли быть крестьянами или мещанами, но точных сословных данных по этой фамилии нет.

Коротко: фамилия Малихонова образована от прозвища Малиха (маленький человек) с помощью редкого суффикса -онов, что указывает на принадлежность к определённому роду, вероятно, из южных губерний России.