Фамилия Маллыхин — редкая и с первого взгляда загадочная. Её основа — «Маллых» — не встречается в современных русских именах или нарицательных словах, поэтому разбирать её нужно через призму диалектов и исторических прозвищ.

Скорее всего, в основе лежит прилагательное «малый» в одной из его диалектных или устаревших форм. В русских говорах слово «малыха» или «малы́ха» означало маленького человека, ребёнка, а иногда и младшего в семье. Суффикс «-ых» в фамилиях — типичный для севера и северо-востока России (Архангельская, Вологодская, Вятская губернии). Форма на «-ых» указывала на принадлежность к роду: Маллыхин — буквально «из семьи Маллыхов», то есть потомок того, кого звали Маллый или Маллых. Фамилия образована по той же модели, что и Седых, Босых, Чёрных, но с дополнительным суффиксом «-ин», который закрепил её в падежной форме.

Есть и вторая, менее очевидная версия. В тюркских языках, особенно в татарском и башкирском, встречается слово «малый» (маллы) — «богатый скотом», «имеющий много скота». Прибавление русского суффикса «-хин» могло дать фамилию, означающую «сын богатого скотовода». Однако эта гипотеза слабее: во-первых, фамилии на «-ых» практически не образуются от тюркских основ (для них типичнее «-ов» и «-ин»), а во-вторых, географически фамилия Маллыхин встречается в основном в русских регионах — в Кировской области, Пермском крае, Удмуртии. Это совпадает с ареалом фамилий на «-ых», что подтверждает первую версию.

Таким образом, предок носителя фамилии Маллыхин, скорее всего, был невысоким человеком или младшим сыном в семье, а его прозвище Маллых (или Маллый) закрепилось за родом на севере России. В написании фамилии сохранился древний патронимический суффикс, который в центральных говорах давно заменился на «-ов»: если бы фамилия образовалась в Москве или Рязани, она звучала бы как Маллыхов или Маллыков.