Фамилия Малычек — редкий случай, когда прозвище сохранилось почти без изменений, лишь обработанное уменьшительным суффиксом. В основе лежит слово «малый» в значении «невысокий, низкорослый» или «младший по возрасту». Но ключевая особенность — суффикс -ек, который в русских фамилиях встречается нечасто. Обычно фамилии на -ек (Малышек, Малышек) фиксируют западнорусское или украинское влияние: в украинском языке суффикс -ек даёт ласкательное значение, то есть Малычек — это «маленький человечек», «малыш». В русской традиции чаще использовали суффикс -к(а) (Малышка) или -ов (Малышев, Малышов), так что написание через -ек выдаёт либо южное происхождение рода, либо позднюю фиксацию фамилии в документах, когда прозвище записали с просторечным окончанием.

Первые носители фамилии — не обязательно люди маленького роста. Прозвище Малой, Малыш, Малыч давали младшему сыну в семье, чтобы отличить его от старших братьев. В крестьянской среде это был распространённый способ идентификации: «Малой» — значит «младший», а со временем прозвище закрепилось за потомками. Если верить логике словообразования, Малычек — это «сын Малыча» или «внук Малого», но с ласкательным оттенком. Встречаются и другие однокоренные фамилии: Малыгин, Малышев, Малюткин, Малёнкин — все они восходят к той же основе «мал», но каждая по-своему указывает на рост, возраст или характер предка.

Географически фамилия тяготеет к западным областям России и к Украине. В переписях XIX века Малычеки встречаются в Черниговской, Полтавской, Харьковской губерниях, реже — в центральных русских регионах. Это подтверждает украинский суффикс -ек: в русских говорах скорее сказали бы «Малычок», с ударным окончанием. Современные носители фамилии рассеяны по всей стране, но наибольшая концентрация — в Краснодарском крае и Ростовской области, куда в XX веке переселялись крестьяне с юга.

Сложность в том, что фамилия могла возникнуть и от имени Мал — краткой формы от славянских имён Маломир, Малогост, но это маловероятно: такие имена к XIX веку почти вышли из обихода. Правдоподобнее всего бытовое прозвище, данное по росту или по старшинству. Сословного барьера у фамилии не было: Малычеками могли называть и крепостных, и мещан, и казаков — прозвище не указывало на профессию или знатность, а только на внешнюю или возрастную примету.