Фамилия Мамыченко — один из тех случаев, когда очевидная на первый взгляд основа оказывается не такой простой. Суффикс «-енко» сразу указывает на украинское происхождение: это типичная модель для фамилий, образованных в южнорусских и малороссийских землях. В основе, как правило, лежит имя или прозвище, и здесь главная интрига — что именно: «Мамыка» или «Мамыч».

Самый вероятный вариант — прозвище Мамыка. В украинских и южнорусских говорах «мамыка» могло означать изнеженного, избалованного человека, «маменькиного сынка». Такое прозвище давали тому, кто слишком привязан к матери, либо, наоборот, — в насмешку над излишней мягкостью. От этого прозвища через патронимический суффикс «-енко» (буквально «сын Мамыки») и возникла фамилия. Менее вероятна, но возможна связь с каноническим именем Мамий (редкая форма от Мамант или Емилиан), однако в народной среде оно почти не встречалось, а «мамыка» — слово живое и ходовое.

Встречаются также варианты написания Мамиченко и Мамыченко, и путаница между «и» и «ы» в корне — не редкость. В украинском языке после твердых согласных звук [ы] передается буквой «и», поэтому в метрических книгах XIX века одна и та же семья могла записываться по-разному в зависимости от грамотности писаря. Географически фамилия тяготеет к Полтавщине, Черниговщине и Слобожанщине — регионам, где суффикс «-енко» преобладает почти полностью.

Социально носители фамилии Мамыченко относились к казацкой старшине или крестьянам — точнее сказать трудно, так как прозвищная основа не указывает на сословие. Но именно бытовое, а не церковное происхождение говорит о том, что предок был человеком заметным в своей общине — либо по характеру, либо по поведению, раз его прозвали «мамыкой».