Фамилия Малолетняя образована от прозвища Малолетний. Вопреки современному значению слова, в старину «малолетним» называли не просто ребёнка или подростка. У этого прозвища было вполне конкретное сословное и служебное содержание.

По словарю В. И. Даля, «солдатские малолетки» — это потомки солдат, поселенных по Камской и другим пограничным линиям. За ними это звание закреплялось пожизненно, независимо от возраста. То есть человек мог быть взрослым мужчиной, иметь семью и хозяйство, но в официальных бумагах всё равно числиться «малолетним». Аналогично термин применялся к молодым казакам, ещё не вышедшим на действительную военную службу.

Прозвище Малолетний, данное при рождении или по социальному статусу, со временем закрепилось как наследственное имя и полностью вытеснило исходную фамилию — как в быту, так и в документах. Форма Малолетняя — это женский вариант, характерный для фамилий на -ий/-ая, которые в русской традиции не склонялись по роду носителя, а указывали на принадлежность к роду Малолетних (сравните: Малолетний — Малолетняя).

Географически фамилия тяготеет к регионам бывших казачьих и солдатских поселений — Урал, Поволжье, юг России. Встречается она нечасто, что подтверждает её узкопрофессиональное происхождение: прозвище давали не всем, а только тем, кто попадал под категорию «малолетков» по военно-учётным спискам.