Фамилия Милояминова — редкий пример, где основа отчётливо читается как «мило-я-минов», но на самом деле в ней спрятано сложное прозвище из двух корней. Если разбить слово по составу, получим: Мило-ям-ин-ов-а. Суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»), а конечное -ов — типичный патронимический суффикс, закрепивший фамилию в женской форме. Мужской вариант — Милояминов.

Основа «Милоям» — это, скорее всего, прозвище, образованное сращением двух частей: «мило» (от «милый», «милость») и «ям» (от «ямщик» или «яма»). Наиболее правдоподобная версия: прозвище Милоям мог получить человек, который занимался ямской гоньбой (перевозкой почты и грузов) и отличался добрым, приветливым нравом — «милый ямщик». Есть и более прозаичный вариант: «миловать ямы» — то есть облегчать участь тех, кто сидит в яме (в узилище), но это звучит натянуто и не подтверждается типичными для русских прозвищ моделями.

Географически фамилия Милояминова — редкая, встречается в основном в Поволжье, особенно в Ульяновской и Самарской областях. Это согласуется с ямской версией: через эти регионы проходили важные тракты, где ямщики были массовой профессией. Суффикс -ин в основе (Милоям-ин) указывает, что прозвище сначала закрепилось за одним человеком в форме «Милоямин» (сын Милояма), а затем уже от него образовалась фамилия с типичным -ов.

В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) нет прямого упоминания Милояминовых, но модель «глагольная основа + существительное» (ср. Милованов, Милозоров) — распространённый способ создания прозвищ. В данном случае «миловать» (в значении «быть милостивым») соединилось с «ям», и получилось имя-характеристика. Так что предки носителей фамилии, скорее всего, были ямщиками, которых за доброту прозвали Милоямами — и прозвище пережило века, превратившись в фамилию.