Фамилия Мавлонов — одна из тех, что пришла в русский обиход из Средней Азии, но при этом имеет глубокие арабские корни. Её основа — имя Мавлон, которое в переводе с арабского означает «господин», «владыка» или «покровитель». В исламской культуре это слово (мауля, мавла) многозначно: так называют и духовного наставника, и освободителя раба, и господина. Однако в составе фамилии оно, скорее всего, восходит к личному имени Мавлон, которое давали мальчикам в надежде на их будущий авторитет и уважение.

Модель образования проста: к основе Мавлон прибавлен русский патронимический суффикс -ов. Такая модель типична для фамилий, которые формировались у народов, входивших в состав Российской империи или Советского Союза, особенно в XX веке. В Узбекистане, Таджикистане и других регионах, где говорят на иранских и тюркских языках, фамилии на -ов массово закреплялись в 1930-е годы в ходе паспортизации. Так имя отца или деда (Мавлон) становилось наследственной фамилией.

В русском языке фамилия Мавлонов звучит непривычно, но её структура полностью совпадает с русскими отчествами: «чей?» — Мавлонов, то есть «сын Мавлона». Ударение, как правило, падает на второй слог: Мавлóнов, хотя в среде носителей возможны варианты.

Стоит отметить, что в арабской письменности имя Мавлон часто путают с именем Мавлян (от мауляна — «господин наш»), поэтому в документах встречаются колебания в написании: Мавлонов и Мавлянов. Оба варианта восходят к одному корню, но второй — более точная калька с арабского произношения. В русских архивах фамилия фиксируется преимущественно в форме с «о», что связано с адаптацией через тюркские языки, где гласная редуцировалась.

Сословной принадлежности у фамилии нет: её носителями могли быть и крестьяне, и ремесленники, и духовные лица. В советское время она широко распространилась среди узбеков, таджиков и отчасти уйгуров. Встретить Мавлонова за пределами Средней Азии можно, но редко — обычно это потомки мигрантов первых поколений.