Фамилия Маменова — женская форма от мужской фамилии Маменов. В её основе лежит имя или прозвище Мамен. Словообразовательная модель здесь классическая для русских фамилий: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), то есть Маменов — это «сын Мамена» или «потомок Мамена».

Корень «Мамен» не имеет однозначного толкования, и это как раз тот случай, когда стоит рассмотреть две версии. Первая и самая вероятная: Мамен — это разговорная или диалектная форма крестильного имени Мамант (от греческого «маммон» — кормилица, мать). В народе такие имена часто упрощали: Мамант превращался в Мамона, а затем и в Мамена. Вторая версия отсылает к тюркским корням: у народов Средней Азии и Поволжья известно слово «мама» или «мамен» в значении «отец», «предок». В таком случае фамилия могла возникнуть в среде крещёных татар или башкир, где русский суффикс -ов наложился на местное прозвище.

Географически фамилия Маменов (и Маменова) встречается не повсеместно. По данным современных телефонных справочников и баз переписей, она заметно сконцентрирована в Оренбургской области, Башкортостане и Татарстане. Это косвенно подтверждает версию о тюркском происхождении: именно в этих регионах смешение русской патронимической модели с местными именами давало такие фамилии. В центральных областях России она редка.

Отдельного внимания заслуживает суффикс -ен- в основе. В русской антропонимике он нередко указывает на «уменьшительность» или «ласкательность» по отношению к полному имени. То есть Мамен могло быть домашним, сокращённым вариантом от Мамант или даже от Матвей (через форму Матюмен). Если это так, то фамилия Маменова — не просто указание на отца, а на то, как этого отца звали в семье, в быту. Это придаёт фамилии оттенок теплоты, хотя сейчас она звучит официально.

В дореволюционных источниках фамилия не фиксируется как дворянская или купеческая. Скорее всего, предки носительницы этой фамилии были крестьянами или мещанами, получившими фамилию в XIX веке после отмены крепостного права. Какой-либо яркой исторической личности с этой фамилией в открытых источниках нет, что типично для фамилий, образованных от местных прозвищ, а не от общеизвестных имён.