Фамилия Мамалян — типичный пример армянской модели фамилии с суффиксом -ян, который восходит к древнему -янц, означавшему «принадлежащий роду» или «из дома такого-то». В русской передаче этот суффикс часто пишется как -ян, хотя в оригинале может произноситься как -ян или -янц. Основа фамилии — Мамал, личное имя или прозвище.

Самая вероятная версия: Мамал — это армянское имя, образованное от слова «мамал» (մամալ), что в некоторых диалектах означает «ягнёнок» или «овечка». Такие «животные» прозвища были распространены у многих народов как ласковые или уменьшительные имена, особенно для детей. В армянской традиции имя Мамал могло даваться младенцу как пожелание нежности, кротости или как оберег. Соответственно, Мамалян — «из рода Мамала», то есть потомок человека по имени Мамал.

Менее распространённая, но возможная гипотеза связывает основу с тюркским словом «мама» (в значении «мать», «бабушка» или «кормилица»), которое через армянское посредничество могло стать прозвищем. Однако в армянском языке такое заимствование менее характерно, чем исконное «мамал» для обозначения ягнёнка, поэтому версия с именем-животным выглядит убедительнее.

Географически фамилия Мамалян встречается в Армении, а также среди армянских диаспор в России, Грузии и странах Ближнего Востока. В Российской империи армянские фамилии на -ян активно фиксировались в Закавказье, особенно в Эриванской и Елизаветпольской губерниях. Социальный состав носителей был разнородным: от крестьян и ремесленников до купцов и духовенства, так как фамилия не несёт указания на сословие или профессию.

С точки зрения словообразования, фамилия Мамалян стоит в одном ряду с такими армянскими фамилиями, как Амалян, Гамалян, Замалян, где основа — личное имя или прозвище с корнем, оканчивающимся на -л. Интересно, что в армянском языке суффикс -ян может присоединяться не только к именам, но и к прозвищам, профессиям и географическим названиям, но в случае Мамалян наиболее логично видеть именно антропонимическую основу — имя Мамал.