Фамилия Мажнунов — редкий случай, когда основа почти наверняка восходит не к русскому, а к восточному имени или прозвищу. Если отбросить типичный русский суффикс принадлежности -ов, указывающий на «сына» или «потомка» (Мажнунов = сын Мажнуна), то корень «Мажнун» отсылает к арабскому или персидскому слову «маджнун» (مجنون) — «безумец», «одержимый», «сумасшедший». В исламской культуре это слово не всегда носило резко отрицательный оттенок: «маджнуном» могли назвать человека, потерявшего рассудок от любви, или мистика, чье поведение кажется странным окружающим.

Самый известный носитель этого имени в литературе — герой поэмы Низами «Лейли и Меджнун», чье имя стало нарицательным для безнадежно влюбленного. Поэтому первую версию происхождения фамилии можно связать с прозвищем: предка могли прозвать Мажнуном за экзальтированность, страстность или необычное поведение. В тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) слово «мәҗнүн» также известно, причем в быту оно могло означать не столько клиническое безумие, сколько чудаковатость или сильную увлеченность.

Вторая, менее вероятная версия — что основа происходит от арабского имени Мажнун, которое в редких случаях давали как оберег: считалось, что злые духи не тронут того, кого уже назвали «безумным». Однако для фамилии, закрепившейся в русском контексте, типичнее путь от прозвища.

Географически фамилия Мажнунов встречается в основном в регионах с татарским и башкирским населением, а также среди народов Северного Кавказа, где сохранились арабо-персидские заимствования. В центральных русских областях она практически не встречается, что подтверждает ее иноязычное происхождение. Суффикс -ов вместо -ин тоже показателен: в тюркских фамилиях на -ов часто переоформляли мусульманские имена, не связанные с русскими патронимами.

Если сравнивать с однокоренными, то фамилия Мажнунов стоит в одном ряду с Мажнуновыми, Мажнунниковыми, а также с более редким вариантом Мажнун (без суффикса). Все они указывают на одно и то же прозвище, но форма на -ов закрепилась как стандартная для документальной записи в XIX — начале XX века. Таким образом, носитель фамилии Мажнунов, скорее всего, потомок человека, которого в его окружении считали «одержимым» — любовью, верой или просто непохожестью на других.