Фамилия Мамажановы происходит от личного имени Мамажан — диалектной формы имени Мухамметджан, популярного у тюркских народов. Имя составное: первая часть восходит к арабскому «Мухаммад» (восхваляемый, прославляемый, один из эпитетов Аллаха), вторая — к персидскому «джан» (душа). В буквальном смысле имя можно перевести как «восхваляемая душа» или «душа, прославляющая (Бога)». Фамилия образована по типичной для русского языка модели с патронимическим суффиксом -ов, который добавляется к восточному имени и означает «принадлежащий Мамажану», то есть потомок человека с таким именем.

Корни фамилии уходят в XV–XVII века, в среду тюркских народов — потомков печенегов, половцев или выходцев из Золотой Орды. В тот период многие знатные и служилые люди нерусского происхождения переходили на службу к московским князьям, принимали православие и получали земли. Их имена и прозвища, адаптированные на русской почве, становились основами для фамилий. Именно так в состав русских дворянских родов попадали восточные антропонимы.

Фамилия Мамажановы — не единичный случай. У неё есть однокоренные варианты: Мамаджанов, Маматжанов, Мамажанов. Разница в написании отражает диалектные особенности произношения и записи имени в разных регионах (Узбекистан, Таджикистан, Казахстан, Кыргызстан). В русской среде фамилия закрепилась в форме Мамажанов, и сегодня её носители встречаются как в Средней Азии, так и в России.

Особенность этой фамилии в том, что суффикс -ов, привычный для русских фамилий, здесь присоединён к мусульманскому составному имени, сохранившему сакральный смысл. Это делает Мамажановых интересным примером культурного и языкового взаимодействия: восточное имя через русское словообразование стало фамилией, которая бытует и в европейской, и в азиатской частях постсоветского пространства.