Фамилия Мазонко звучит необычно для русского уха — и это первый ключ к её происхождению. Суффикс -ко однозначно указывает на украинскую или белорусскую почву: в этих языках он распространён не меньше, чем русское -ов. Такие фамилии на -ко (Ткаченко, Коваленко, Шевченко) массово формировались в XVI–XVII веках, чаще всего как патронимы — «сын такого-то» или «потомок такого-то». Значит, основа Мазон- — это либо личное имя, либо прозвище.

Самая вероятная версия: в основе лежит имя Мазай. В старых украинских и белорусских говорах Мазай — это уменьшительная форма от православного имени Матвей (через народное Матфей → Матюха → Мазай). Подобные трансформации обычны: Тимофей давал Тимошу и Тимку, а Матвей — Мазая. Тогда Мазонко — это «сын Мазая», то есть Мазаевич, но через уменьшительный суффикс -ко, который со временем застыл в фамилию. Такую модель хорошо описал Б. Унбегаун в «Русских фамилиях»: -ко присоединялось к народным формам крестильных имён и превращало их в наследственные прозвания.

Есть и менее очевидный вариант: корень может восходить к слову «мазать». В диалектах «маза» — это тот, кто пачкает, плохой маляр, или, в переносном смысле, льстец («подмазывается»). Однако для фамилии с суффиксом -ко такое прозвище дали бы не самому носителю, а его отцу: Мазонко — «сын того, кого прозвали Мазой». Версия с именем Мазай выглядит убедительнее, потому что прозвища на «пачканье» редко становились основой для массовых фамилий, а патронимы от крестильных имён — сплошь и рядом.

Географически фамилия Мазонко наиболее плотно встречается на западе Украины — в Волынской, Ровенской, Львовской областях, а также в приграничных районах Беларуси. В дореволюционных переписях она почти не фиксируется, что говорит о её позднем оформлении: многие украинские фамилии на -ко стали наследственными только в XIX веке, когда крестьянам массово давали фамилии по отцу. Предки современных Мазонко, скорее всего, были крестьянами или мещанами, жившими на территории Речи Посполитой, а позже — в Российской империи, без привязки к дворянству или казачьей старшине.

В написании встречаются варианты Мазонько (с мягким знаком) — это чисто фонетическая особенность: в украинском языке -ко часто смягчается в произношении, а на письме это отражали по-разному. Оба варианта — звенья одной цепи, и разница между ними лишь в том, кто и когда записал фамилию в документ.