Фамилия Маллабаев — тюркская по происхождению, но с арабским корнем в основе. Она образована по самой распространённой в Казахстане, Узбекистане, Киргизии и среди каракалпаков модели: к личному имени или прозвищу добавляется компонент «бай» (богатый, хозяин, господин), а затем — русский патронимический суффикс -ев, который закрепился в документах в XIX–XX веках. Без суффикса фамилия выглядела бы как Маллабай.

Первая часть — «Малла». Это искажённое на тюркский лад арабское слово «мавла» (مَوْلَى) — «господин», «владыка», «покровитель». В исламской культуре так называют человека, знающего Коран, духовного наставника, а иногда и просто уважаемого грамотного старика. В Средней Азии «малла» (или «молла») стало обозначением сельского священнослужителя, учителя при мечети. Таким образом, Маллабай — это составное имя-пожелание: «богатый, как малла» или «господин-бай». Встречается и более прозаичная версия: Маллабаем могли назвать сына в семье, где отец был маллой, — тогда имя означает «маллин сын» или «сын господина».

Фамилия Маллабаев бытует в основном в Узбекистане (особенно в Хорезмской области и Каракалпакстане), а также в Казахстане (в Кызылординской и Туркестанской областях). В России она редка и встречается в основном среди потомков переселенцев из Средней Азии.

Родственные однокоренные фамилии — Маллаев, Маллабай, Маллабоев, Маллаходжаев. Все они восходят к тому же арабскому «мавла», но с разными компонентами: -ев, -бай, -бой (тоже «богатый»), -ходжа («господин, потомок пророка»). Написание с двойной «л» (Маллабаев) — нормативное для тюркских языков, где удвоение передаёт напряжённость согласного; вариант с одной «л» (Малабаев) встречается реже и считается орфографической ошибкой, закрепившейся в паспортах при неточной записи.

Сословно носители фамилии относились к духовному сословию или к зажиточным крестьянам (баям). После коллективизации и антирелигиозных кампаний 1930-х многие меняли фамилию на более «светские» — например, Маллабаев мог стать просто Маллаевым или вовсе убрать часть «бай», чтобы избежать ассоциации с «кулаком». Поэтому современная распространённость фамилии несколько ниже, чем могла бы быть.