Фамилия Мамажонов — типичный пример фамилии, образованной по восточнославянской модели от тюркского имени. Её основа — мужское имя Мамажон, которое распространено в Узбекистане, Таджикистане и среди других народов Центральной Азии. Имя это составное: первая часть «Мама» восходит к арабскому «Мухаммад» (в местном произношении часто редуцируется до «Мама»), а вторая — «жон» (от персидского «джан» — душа, жизнь). Таким образом, Мамажон — это ласкательно-уважительная форма имени Мухаммад, что-то вроде «дорогой Мухаммад» или «Мухаммад-душа».

Русский суффикс -ов добавили при оформлении фамилии в документах, скорее всего, в конце XIX — начале XX века, когда представители среднеазиатских народов получали паспорта и метрики в Российской империи. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Мамажона» или «из рода Мамажона». Встречается также вариант Мамажонов — с удвоенной «н» на стыке корня и суффикса, что не меняет значения, а лишь отражает особенности записи.

Социально предки носителя фамилии могли быть ремесленниками, торговцами или земледельцами. Имя Мамажон не было аристократическим, но и не считалось простонародным — его давали в честь пророка, что делало его уважаемым в мусульманской среде. Сама фамилия почти не встречается за пределами постсоветской Средней Азии и диаспор из этого региона, что делает её географически привязанной к Узбекистану, Таджикистану и югу Кыргызстана.

Интересная деталь: в русском языке фамилия Мамажонов выглядит как отчество на -ов, но по сути она передаёт не отчество, а имя деда или отца с восточным ласкательным компонентом. Это редкий случай, когда уменьшительно-ласкательная форма имени стала основой для фамилии, а не просто прозвище.