Фамилия Маломахов — редкий пример русской фамилии, образованной от прозвища, в котором соединились два корня: «мало» и «мах». В отличие от более распространённых фамилий на -ов, эта стоит особняком: её основа не отсылает к профессии, имени или внешности напрямую, а скорее рисует бытовой образ.

Прозвище Маломах могло принадлежать человеку невысокого роста («малый»), который при этом отличался размашистыми движениями или широтой души (от «мах» — взмах, размах). В русских говорах «мах» нередко означал «взмах руки», «шаг», «размер» — отсюда и «махом» (быстро). Таким образом, Маломах — это «маленький, но широкий в жесте» или, в ироничном смысле, «коротышка, который размахивается как великан». Вторая версия: прозвище могло закрепиться за человеком, который делал «малые махи» — например, косил нешироким взмахом или имел короткий шаг.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: Маломахов — сын или потомок Маломаха. Фамилия могла возникнуть в среде крестьян или посадских людей, где прозвища часто носили бытовой, описательный характер. В документах XVII–XVIII веков такие прозвища встречаются редко, и Маломахов — не исключение: это локальная фамилия, скорее всего, из северных или центральных губерний, где были распространены составные прозвища с корнем «мах» (ср. Махов, Махалов, Размахнин).

В ономастических словарях фамилия не фиксируется как известная дворянская или купеческая — её носители, вероятно, были крестьянами или мещанами. Сравнение с однокоренными фамилиями (Маломуж, Малолетков) показывает, что модель «мало + существительное» типична для русских прозвищ, но Маломахов остаётся одной из самых редких и неочевидных по смыслу.