Фамилия Машонкина — редкий случай, когда женская форма закрепилась в быту прочнее мужской. В официальных документах и переписях XIX–XX веков мужской вариант — Машонкин — встречается в основном в центральных губерниях, но в разговорной речи через жену или вдову фамилия нередко фиксировалась именно в окончании на -а. Поэтому не стоит удивляться, что в современных базах данных Машонкиных численно больше, чем Машонкиных.

Корень здесь — Машонка. Это уменьшительно-ласкательная форма от канонического имени Матвей (через народные варианты Матюха, Матюша, Машоня). Суффикс -онк- в русских говорах (особенно северных и рязанских) давал значение «маленький, младший»: Машонка — буквально «маленький Матвей» или «Матвеюшка». Позже так могли прозвать и сына, и младшего родственника, и просто человека невысокого роста, носившего имя Матвей.

Возможна и вторая, менее очевидная версия: от прозвища Машонка, образованного от глагола «махать» или диалектного «машить» — суетиться, делать быстрые, размашистые движения. В этом случае фамилия уходила бы в прозвищный ряд (ср. Махалов, Махонин). Но ономастика обычно отдаёт предпочтение имени-основе, если есть прямой канонический аналог, а Матвей — имя частотное и давало много производных.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Машонкин, то есть сын или потомок Машонки. Такая модель типична для фамилий, образованных от имён и прозвищ на -а/-я. Встречается Машонкин в основном в Тверской, Ярославской и Костромской областях — именно там имя Матвей в уменьшительной форме Машоня было особенно употребительно в XVI–XVII веках.

Сословного барьера фамилия не знала: Машонкины записаны и среди крестьян, и среди мещан, и в духовном сословии. Известен случай в Рязанской губернии, где дьячок носил фамилию Машонкин — вероятно, полученную по деду-Матвею, а не по профессиональной характеристике.