Фамилия Мамочакова — редкая и звонкая, с ярко выраженным тюркским следом. Её основа, скорее всего, восходит к мужскому имени или прозвищу Мамочак, которое, в свою очередь, является производной формой от арабского имени Магомед (Мухаммед) с уменьшительно-ласкательным суффиксом -чак. В тюркских языках, особенно у народов Северного Кавказа и Поволжья, такие «усечённые» имена с добавлением -чак, -чек были распространённым способом назвать младшего или любимого сына. Таким образом, Мамочак могло означать «маленький Магомед» или «Магометик». Фамилия образована по классической русской модели с суффиксом -ов, который адаптировал тюркское имя под славянскую фамильную систему: Мамочак → Мамочаков → Мамочакова.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически сильно влияние тюркских языков и ислама. Это прежде всего Северный Кавказ (Кабардино-Балкария, Карачаево-Черкесия), а также Татарстан и Башкортостан. Однако из-за редкости фамилии нельзя привязать её к одному точному ареалу — носители могли разъехаться по стране в XX веке. Встречается вариант написания с одной «м» — Мамочаков, но это скорее орфографическая случайность, чем отдельная ветвь.

Словообразовательная модель с суффиксом -ов (а не, скажем, -ин) указывает на то, что фамилия фиксировалась в русскоязычной среде, вероятно, при переписях или в документах. В отличие от фамилий на -их/-ых, которые закрепились в северных говорах, или на -ский, типичных для шляхты, модель на -ов самая массовая и нейтральная, что говорит о крестьянском или казачьем происхождении большинства носителей.

В ономастических трудах фамилия Мамочакова не описана отдельно, но её структура полностью соответствует закономерностям, выведенным Б. Унбегауном для русских фамилий тюркского происхождения. Споров вокруг этимологии нет: версия с именем Магомед — основная и логичная. Связывать фамилию с каким-либо тюркским словом «мама» (в значении «отец») или «чак» (время) было бы натяжкой — в основе лежит именно личное имя, а не нарицательное.