Фамилия Маменов — редкий случай, когда суффикс -ов стоит не на привычном месте. Обычно мы ждём ударение на суффиксе (Иванов, Петров), но здесь основа перетягивает ударение на себя: Ма́менов. Этот акцентологический сдвиг — первая зацепка для разбора.

Корень фамилии — прозвище или имя Мамен. В русской ономастике слово «мамый» или «мамень» в диалектах означало «маленький», «недоросль», а в некоторых говорах — «ласковый», «неженка». Отсюда же пошли фамилии Мамин, Мамошин, Мамушкин. Но есть и вторая версия, более вероятная для южных регионов: Мамен — это адаптированная форма тюркского имени Маммед (Мухаммед). В среде татар, башкир или ногайцев имя Маммай или Маман давали старшему сыну или наследнику, а при крещении оно превращалось в Мамен. Тогда Маменов — это «сын Мамена», то есть потомок человека по имени Маммед.

Спор между версиями разрешает география. Фамилия Маменов преимущественно встречается в Поволжье и на Южном Урале — в Оренбургской, Самарской, Челябинской областях, а также в Казахстане. В этих краях столетиями жили крещёные татары и башкиры. Поэтому тюркский корень здесь правдоподобнее славянского прозвища «мамень». Маменовы, скорее всего, происходят из служилых татар или государственных крестьян, которые после реформ XVIII века получили фамилию по имени отца.

Сравнение с однокоренными фамилиями добавляет ясности. Маменов стоит в одном ряду с Мамедовым, Маммадовым, Мамоновым. Но Мамонов — более старая русская фамилия от прозвища «мамона» (богатство, утроба), а Маменов — более поздняя, патронимическая по тюркской модели. Если вы встретите Маменова в документах XIX века, почти наверняка он записан как «Маменов сын» — без отчества, что характерно для крестьянских и инородческих фамилий.

Таким образом, фамилия Маменов — не про «маму» и не про «мамонтов», а про имя, которое дали предку при рождении или крещении. В зависимости от корня: либо это был невысокий и ласковый человек, либо — что вероятнее — потомок мусульманина, принявшего православие.