Фамилия Мамыкова — женская форма, а её основа, мужская фамилия Мамыков, образована по самой распространённой в русском языке модели: от прозвища или имени через суффикс -ов. Суффикс указывает на принадлежность («чей?»), то есть Мамыков — это «сын Мамыка» или «человек из рода Мамыка». Ключевой вопрос — что скрывается за корнем «Мамык».

Здесь возможны два основных пути, и оба ведут в тюркские языки, что типично для многих русских фамилий южных и восточных регионов. Первая версия: основа «мамык» — это диалектное тюркское слово, означающее «хлопок» или «вата». В таком случае прозвище Мамык могли дать человеку с мягким, пухлым характером или светлыми, пушистыми волосами. Вторая, более распространённая в ономастике версия: «Мамык» — это производная форма от тюркского имени Мам, Мамай или Мамет (народная форма имени Мухаммад). Уменьшительно-ласкательный суффикс -ык/-ик в тюркских языках часто добавлялся к именам, делая их домашними, внутрисемейными. Таким образом, Мамык — это, скорее всего, ласковое прозвище человека, носившего имя вроде Мамай или Мамет.

В русской среде фамилия Мамыков могла закрепиться за выходцами из татарской, башкирской или казахской среды, которые переходили на русскую службу или переселялись в центральные губернии. Важный нюанс: написание фамилии с буквой «ы» после «м» (Мамыков, а не Мамиков) указывает на твёрдое произношение корня, что характерно для тюркских заимствований. Встречаются однокоренные фамилии Мамыкин и Мамышев — они образованы от тех же основ, но с разными суффиксами, что говорит о широкой распространённости этого прозвищного имени в разных регионах.

География фамилии Мамыкова сегодня не привязана к одной области: носители встречаются и в Поволжье, и на Урале, и в Сибири, что подтверждает её давнюю историю миграции. Сословная принадлежность предков могла быть любой — от крестьян до служилых людей, так как тюркские имена в XVI–XVII веках активно входили в русский обиход через разные социальные слои.