Фамилия Мемжанова образована от мужского личного имени Мемжан, которое пришло в русский язык из тюрко-персидской культурной среды. Это составное имя, и его значение складывается из двух частей. Вторая часть — «джан» — восходит к персидскому слову, означающему «душа» или «человек». Этот компонент широко распространён в восточных именах и часто используется как ласковое обращение.

Первая часть имени, «мем», менее прозрачна. Наиболее вероятно, что она восходит к тюркскому слову «мин» — «мой». В таком сочетании имя Мемжан переводится как «моя душа». Это типичная для восточной традиции модель: имя-пожелание, имя-комплимент, подчёркивающее нежное отношение родителей к ребёнку.

Существует и другая, менее распространённая версия. Согласно ей, первая основа связана с тюркскими словами «минле» или «минне», означающими «родинка» или «с родинкой». В этом случае Мемжан может быть диалектальным вариантом имени Минледжан, и так называли мальчика, у которого была родинка. Эта версия имеет право на существование, хотя выглядит менее убедительной: переход от «минле» к «мем» в устной речи возможен, но не является очевидным.

Словообразовательная модель фамилии проста и стандартна для русской ономастики: к основе имени Мемжан добавлен притяжательный суффикс -ов, а затем родовое окончание -а. Такая форма указывает на принадлежность: Мемжанова — «дочь или жена Мемжана». Первоначально так могли назвать жену или вдову, но со временем фамилия закрепилась за всем потомством.

Сам процесс формирования фамилий у народов, принявших русскую модель именования, был длительным и неравномерным. Поэтому точно определить, когда именно и где возник род Мемжановых, можно только по результатам генеалогических исследований — архивным записям, метрическим книгам и ревизским сказкам. Сама фамилия встречается редко, что делает её особенно интересной для изучения: она сохранила память о конкретном имени-прозвище, которое в современном мире уже почти вышло из употребления.