Фамилия Мамыченкова — женская форма от Мамыченков, и её разумнее всего разбирать через мужской вариант. Основа здесь — Мамыка или Мамыч, а цепочка образования не самая прозрачная, но вполне типичная для южнорусских и украинских говоров.

Самый вероятный корень — просторечное или диалектное прозвище Мамыка. В русских говорах «мамыкать» означало «сюсюкать, нежно лепетать», а «мамыка» — человек, который так говорит или ведёт себя как маменькин сынок. Не исключено, что прозвище дали изнеженному, капризному или слишком привязанному к матери мужчине. В украинском языке «мамий» — маменькин сынок, и это тоже могло лечь в основу. Таким образом, фамилия идёт от личной характеристики: предка прозвали за манеру речи или поведения.

Суффикс -енков (-енко) указывает на украинское или южнорусское происхождение. В белорусских и украинских землях фамилии на -енко (Мамыченко) были самой массовой моделью: «сын Мамыки». Когда носитель переселялся в великорусские губернии, фамилию могли русифицировать, добавив окончание -ов: Мамыченков. То есть Мамыченков — это «сын Мамыченка», иначе говоря, внук Мамыки. Женская форма Мамыченкова, соответственно, обозначает жену или дочь Мамыченкова.

Менее вероятная, но возможная версия — отчество от имени Мамыч. В старину бытовало редкое нецерковное имя Мамыч, которое могло быть производным от Мамонт или от тюркского «мамык» (вата, хлопок), но это уже гадательно. Без письменных источников XVII–XVIII веков по этой фамилии предпочтительнее держаться прозвищной версии.

Географически фамилия Мамыченков тяготеет к областям, где смешивались украинское и русское население: Курская, Воронежская, Ростовская губернии, а также Дон и Кубань. В этих краях фамилии на -енков встречаются часто, и носители могли быть как крестьянами, так и казаками. Сословный состав определить без архивных выборок невозможно, но прозвищный характер основы говорит о том, что предок был простым человеком, которого в селе знали по характерной черте.

Если сопоставить с однокоренными фамилиями — Мамыкин, Мамышев, Мамыченко, — то Мамыченкова стоит в ряду тех, что сохранили уменьшительный суффикс -ык-/-ич-, смягчающий исходное прозвище. Это типичная народная модель: не просто «сын Мамы», а «сын маленького Мамы» или «сын того, кого звали Мамыка». Такая детализация — лишнее подтверждение, что фамилия родилась в живой речи, а не в канцелярии.