Фамилия Марленов — одна из тех, что не укладывается в привычную схему «отчество от крестильного имени». Она редкая, молодая и почти наверняка искусственная по происхождению. В русской ономастике такие фамилии называют «советскими неологизмами», и их история напрямую связана с идеологией и культурой первой половины XX века.

Основа фамилии — имя Марлен. Это сложносокращённое имя, типичное для 1920–1930-х годов, когда в моду вошли аббревиатуры: Марлен расшифровывается как «Маркс — Ленин». Имя давали мальчикам в честь вождей мирового пролетариата, и оно было вполне распространённым, хоть и не массовым. Фамилия Марленов, таким образом, — это отчество, образованное от имени Марлен по стандартной русской модели с суффиксом -ов: «чей? — Марленов сын». То есть предок носителя фамилии, скорее всего, родился в конце 1920-х — 1930-х годах и получил имя Марлен, а его дети уже стали Марленовыми.

Вторая, менее вероятная версия — происхождение от немецкого имени Марлен (Marlene, сокращение от Мария и Магдалена). Однако в русской среде такая основа почти не встречается без дополнительного суффикса: фамилии вроде Марлен или Марленов от немецкого Marlene единичны и, скорее всего, являются поздними русификациями. Основной, исторически оправданный вариант — советский след.

Фамилия Марленов не могла возникнуть раньше 1920-х годов, а значит, её носители — потомки людей, живших в эпоху СССР. Это не крестьянская, не дворянская и не купеческая фамилия. Её появление — живое свидетельство языкового эксперимента того времени, когда имена и фамилии создавали из лозунгов и аббревиатур (вспомним Ким, Вилен, Рэм). Географически фамилия встречается в основном в России и странах бывшего СССР, но крайне редко — по данным открытых источников, её носителей всего несколько десятков семей.