Фамилия Мамоев — яркий пример того, как русская фамилия может скрывать за собой нерусские корни, чаще всего тюркские или кавказские. Её основа, имя или прозвище Мамай, имеет прямое отношение к татаро-монгольской истории. Самый известный носитель этого имени — темник Мамай, фактический правитель Золотой Орды во второй половине XIV века. Однако не стоит думать, что все Мамоeвы — потомки того самого хана. Имя Мамай было довольно распространённым в тюркской среде, и означало оно, по одной из версий, «страх», «ужас» или «сильный, могучий». В переносном смысле так могли прозвать грозного, властного человека.

Словообразовательная модель здесь стандартная для русских фамилий: к основе «Мамай» добавили патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Таким образом, Мамоев — это буквально «сын Мамая». В русском языке имя Мамай при образовании фамилии могло терять конечный «й»: Мамай → Мамаев, но форма Мамоев — не опечатка, а результат аканья (произношения «о» как «а» в безударном положении). На письме это закрепилось, и фамилия стала звучать именно так. Сравните с фамилиями Тимофеев (от Тимофей) или Алексеев (от Алексей), где тоже происходит усечение.

Географически фамилия Мамоев встречается не только в центральной России, но и на Северном Кавказе, особенно у осетин и чеченцев. У этих народов имя Мама (или Мами) также бытовало, и фамилия могла образоваться независимо, от местных именных основ. В осетинском языке, например, суффикс -ев может указывать на принадлежность к роду, поэтому Мамоев — это «из рода Мама». Это делает фамилию полиэтничной: её носители могут иметь как татарские, так и кавказские корни.

В исторических документах фамилия встречается с XVII века. Например, в «Ономастиконе» С. Б. Веселовского упоминается Мамай — холоп в Новгородской области, 1545 год, что говорит о бытовании имени и в среде простых людей, а не только знати. Таким образом, предок Мамоевых мог быть и крестьянином, и воином, и ремесленником — прозвище Мамай не обязательно указывало на знатное происхождение, скорее на характер или внешность.

Отдельного внимания заслуживает ударение. В фамилии Мамоев оно чаще всего падает на второй слог: Мамо́ев. Это отличает её от фамилии Мама́ев, где ударение на последнем слоге, хотя обе образованы от одного корня. Разница в написании и ударении — результат исторического колебания в произношении и записи, а не принципиально разные фамилии.