Фамилия Майонова — редкая и нестандартная для русского ономастикона. В ней в первую очередь бросается в глаза необычная основа «Майон-». Если отбросить типичный фамильный суффикс -ов (в женской форме -ова), указывающий на принадлежность («чей?»), то перед нами прозвище или имя Майон. В русской традиции такие фамилии обычно образовывались от крестильных имён, профессий или географических названий, но «Майон» не встречается ни в православных святцах, ни в списках распространённых древнерусских прозвищ.

Скорее всего, основа «Майон» имеет иноязычное происхождение. Самый вероятный путь — через французское слово maillon (звено цепи) или Mayon (топоним на юге Франции). В XIX веке, особенно после войны 1812 года, в Россию попало много французов — гувернёров, ремесленников, пленных, которые оседали и обрусевали. Их фамилии нередко русифицировали, добавляя -ов/-ев. Так Maillon или Mayon превращалось в Майонов. В этом случае предок носителя фамилии мог быть либо выходцем из местечка Майон (департамент Орн), либо человеком, связанным с цепным ремеслом (кузнец, слесарь).

Другая, менее вероятная версия — связь с тюркским именем Майан (от «май» — масло, жир, в переносном смысле «упитанный, крепкий»). В таком случае фамилия могла возникнуть в среде татарской или башкирской знати, но форма «Майонова» с суффиксом -ов характерна скорее для северных и центральных областей России, а не для Поволжья. У тюркских фамилий чаще встречается окончание -ин или -ев (Майанов, Маянов).

Сам суффикс -ов указывает, что фамилия — типично русская по модели образования, но её основа — заимствованная. Это делает Майонову похожей на такие фамилии, как Дежнёв, Бурлаков или Кузнецов — все они образованы от слов, пришедших из других языков, но адаптированных под русскую грамматику.

Встречаемость фамилии крайне низкая. Она не фиксируется в крупных исторических словарях (например, у Веселовского или Тупикова), что говорит о её позднем возникновении — скорее всего, в XVIII–XIX веках. Носители сосредоточены в центральной России и на Урале, что косвенно подтверждает версию о французских корнях: именно туда ссылали военнопленных и специалистов после наполеоновских войн.