Фамилия Мальцова — женская форма, но её основа та же, что у мужской фамилии Мальцов. В её основе лежит мирское имя или прозвище Малец. В старину ребёнка, особенно младшего в семье, часто так и называли — Мальцом, Малышом или Малюто́й. Имя это могло закрепиться за человеком на всю жизнь, даже когда он вырастал, и перейти к его детям в виде фамилии.

Есть и другая версия, не менее правдоподобная: прозвище Малец давали не по возрасту, а по внешности — невысокому росту. В этом случае оно описывало взрослого человека, а не ребёнка. Обе гипотезы сходятся в одном: слово «малец» в русских говорах означало не только «мальчик», но и «коротышка», «небольшой человек».

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования фамилий: «чей?» — Мальцов, то есть сын или потомок Мальца. Среди однокоренных фамилий — Мальцев, Мальцов, Мальцевский. Форма Мальцова с ударением на первый слог встречается реже, чем Мальцева, но тоже закрепилась в документах, особенно в южнорусских и донских областях, где аканье и замена «е» на «о» были нормой.

Таким образом, предки человека с фамилией Мальцова могли быть либо младшими детьми в семье, либо людьми невысокого роста — и то и другое в крестьянской среде было настолько обычным, что не считалось обидным прозвищем, а просто бытовым именованием.