Фамилия Машенцова — одна из тех, в которых слышен отчётливый географический след. Её основа — топоним, а не личное имя или прозвище. В центре внимания здесь суффикс -цов, который в русских фамилиях редко появляется сам по себе. Чаще всего он указывает на происхождение от названия места, оканчивающегося на -ец или -цы: если человек был откуда-то, его могли назвать «машенец», то есть выходец из селения Машенцы, Машенец или Машенка. Такие названия встречаются на северо-западе России, особенно в бывших новгородских и псковских землях, где топонимика густо насыщена суффиксом -ец.

Притяжательный суффикс -ов в окончании фамилии (Машенц-ов-а) работает по классической модели: он отвечает на вопрос «чей?» — чей сын? Машенцов. То есть первоначально это было отчество от прозвища или указания на место жительства основателя рода. Женская форма Машенцова, соответственно, образована от мужской фамилии Машенцов, что типично для русской патронимической системы.

Сам корень «маш» может быть вариантом имени Матвей (в просторечии Маша, Махей) или же восходить к диалектному слову «махать» — в значении «мелькать», «двигаться», но для топонима такая версия менее вероятна. Гораздо правдоподобнее, что в основе лежит гидроним или название урочища: речка Машенка, болото Машенец — такие имена нередки в бассейне Волхова и Мсты.

Таким образом, предки носителей фамилии Машенцова — скорее всего, крестьяне или посадские люди из небольшой деревни или погоста с похожим названием. Фамилия недворянская, не княжеская, и её география до сих пор тяготеет к Тверской, Новгородской и Псковской областям, а также к северным районам Беларуси, где сохранились следы древнего новгородского заселения.