Фамилия Мавлонбекова — редкий для России пример фамилии, образованной от полного арабо-персидского имени-титула с двойной конструкцией. Она происходит от мужского имени Мавлонбек, которое складывается из двух компонентов: «Мавлон» и «бек». «Мавлон» — это арабское слово мауля (господин, владыка, покровитель), в среднеазиатском произношении часто звучащее как «мавлон»; в исламской культуре так могли называть уважаемого учителя, религиозного наставника или просто человека высокого статуса. Вторая часть — «бек» (или «бий») — тюркский титул, означающий «князь», «господин», «предводитель». Таким образом, имя Мавлонбек буквально означает «господин-бек» или «владыка из господ» — составное имя, подчёркивающее двойное достоинство носителя.

Фамилия образована по русской патронимической модели с суффиксом -ов и окончанием -а, указывающим на женскую линию: Мавлонбекова — дочь или жена человека по имени Мавлонбек. Это типичный случай для фамилий, появившихся у народов Средней Азии в XIX–XX веках, когда при оформлении документов в Российской империи или в советских ЗАГСах к местным именам добавляли русские фамильные суффиксы. Мужской вариант — Мавлонбеков.

Географически фамилия почти наверняка происходит из Узбекистана или Таджикистана, где имена с компонентом «бек» особенно распространены. В России она встречается редко и обычно связана с миграцией из этих регионов. Сословная принадлежность предков: носители имени Мавлонбек вряд ли были крестьянами или ремесленниками — двойной титул указывает на уважаемую, возможно, духовную или аристократическую среду. Однако в XX веке такие имена давали уже не только знати, а всем, кто хотел подчеркнуть связь с традицией.

Родственные фамилии — Мавлонов, Мавлонкулов, Бекмавлонов — показывают, что основа «мавлон» могла стоять как на первом, так и на втором месте. В отличие от простого «Мавлонов», форма Мавлонбекова сохраняет редкое сочетание двух титулов, что делает её более «весомой» по смыслу.