Фамилия Мамалинова — женская форма фамилии Мамалинов. Её основа — прозвище или имя Мамаля, а суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Мамали» или «из рода Мамалиных». В русской ономастике такие фамилии обычно образовывались от мирских имён, которые давали в быту до или вместо крестильных.

Корень «мамал» — редкий и неоднозначный. Самая вероятная версия: это вариант тюркского имени Мамай (от «мама» — «отец» в детской речи) с уменьшительным суффиксом -ля. В таком случае Мамаля — ласкательная форма имени, а фамилия указывает на предка, которого звали Мамай. Мамай — исторически известное имя: хан Мамай из Золотой Орды, но в народной среде оно бытовало как обычное, без связи с политикой. Альтернативная гипотеза — от диалектного слова «мамалыга» (кукурузная каша, распространённая на юге России и Украине), но она слабее: прозвище «Мамалыга» могло дать фамилию Мамалыгин, а не Мамалинов.

Суффикс -ин в фамилии Мамалинова — стандартный для русского образования от основ на -а/-я. В говорах Поволжья и южных регионов фамилии с таким суффиксом от тюркских корней встречаются чаще, чем в центральной России. Если предки носили фамилию Мамалинов, они могли быть крестьянами или мещанами из тех мест, где русские и тюркские культуры смешивались веками.

Однокоренные фамилии — Мамаев, Мамай, Мамалыгин. Мамалинова стоит особняком: она редкая, и в современных справочниках носители почти не фиксируются. Это значит, что род мог быть малочисленным или фамилия изменилась при переписях (например, из-за ошибки писца: «Мамалынов» могли записать как «Мамалинов»).