Фамилия Малюнов образована по самой распространённой в русском языке модели — с помощью суффикса -ов, который указывал на принадлежность: «сын Малюна», «из семьи Малюна». Такие именования широко представлены в ономастике восточных, западных и южных славян, но для русского читателя это в первую очередь типичная фамилия-патроним.

В основе фамилии лежит прозвище или нецерковное имя Малюн. Его корень — мал-, то есть «небольшой, маленький». Скорее всего, так называли младшего ребёнка в семье, низкорослого человека или просто того, кто был младше по положению. В древнерусской традиции имена с корнем мал- встречались часто: Мал, Малец, Малюта. Форма Малюн — уменьшительная, с суффиксом -ун-, который придавал оттенок ласкательности или, наоборот, пренебрежительности в зависимости от контекста.

Есть и вторая, менее очевидная версия: Малюн могло быть производным от христианского имени. В народной речи имена искажались и сокращались. Например, от канонического Малахий (древнееврейское «посланник Бога») или от редкого Малх (от арамейского «царь») вполне могла возникнуть обиходная форма Малюн. Правдоподобнее всё же первая версия — от прозвища по признаку роста или возраста, так как она проще и естественнее для крестьянской среды, где фамилии чаще всего и закреплялись.

С точки зрения географии, фамилия Малюнов не привязана к какой-то одной узкой области. Она встречается и в центральных регионах России, и на юге, и в Поволжье. Это говорит о том, что прозвище Малюн было довольно распространённым и не носило резко диалектного характера. Встречаются однокоренные фамилии: Малютин, Малюшкин, Малыхин — все они от той же основы, но с разными суффиксами. Фамилия Малюнов стоит в этом ряду как самая простая и прямая по словообразованию.

Сословная принадлежность предков Малюновых — почти наверняка крестьянская или мещанская. Фамилии на -ов у дворянства тоже встречались, но в случае с прозвищной основой, не связанной с известным историческим родом, скорее всего, речь идёт о бывших крепостных или государственных крестьянах, получивших фамилию при переписях XVIII–XIX веков. Никаких громких исторических деятелей с этой фамилией в открытых источниках не зафиксировано, что только подтверждает её «народное» происхождение.