Фамилия Мамажанов происходит от личного имени Мамажан — диалектной формы популярного у тюркских народов имени Мухамметджан. В основе лежит арабский корень «хамида» (восхвалять): Мухаммет значит «восхваляемый, прославляемый» и считается одним из эпитетов Аллаха. Вторая часть — персидское «джан» (душа, жизнь). В целом имя Мухамметджан — «душа восхваляемого», сложное теофорное имя, указывающее на глубокую религиозность семьи, которая его выбрала.

В бытовой речи имя Мухамметджан часто сокращалось до Мамажан, откуда и пошла фамилия. Модель образования простая: к основе Мамажан прибавили русский патронимический суффикс -ов, который в тюркоязычных регионах закрепился в XIX–XX веках под влиянием делопроизводства Российской империи. Фамилия означает «потомок (или сын) Мамажана».

Фамилия распространена в Узбекистане, Таджикистане, Кыргызстане и среди узбекских общин Казахстана. В России встречается реже, в основном у выходцев из Средней Азии. Носители фамилии — в основном потомки людей, чьи предки не были ни дворянами, ни духовенством: обычные крестьяне, ремесленники, торговцы, получившие фамилию по имени отца при советской паспортизации 1920–1930-х годов.

Интересная деталь: в некоторых регионах имя Мамажан могло закрепиться не только как сокращение от Мухамметджан, но и как самостоятельное имя-композит, где «мама» (разговорное «отец», «дед» в тюркских языках) соединяется с «жан». Но эта версия менее правдоподобна, так как в фамильной основе чётко прослеживается исламская традиция сложных имён с компонентом «джан».