Фамилия Млинцова — женская форма, а её мужской вариант, Млинцов, образован по типичной восточнославянской модели с суффиксом -ов. Основа здесь — прозвище или профессиональное именование Млинец. В украинском, белорусском и южнорусских говорах «млином» называли мельницу, а «млинец» — либо уменьшительное от «млин» (небольшая мельница), либо человека, работающего на ней. Таким образом, первый носитель фамилии, скорее всего, был мельником или жил рядом с мельницей.

Интересно, что фамилия Млинцов — редкий случай, когда корень не обрусел через привычное «мельн-» (как в Мельникове), а сохранил западно- или южнорусское произношение. Это указывает на географическое происхождение рода: Украина, Белоруссия или южные области России (Курская, Воронежская губернии). В центральных и северных землях России такое окончание основы почти не встречается: там говорили «мельник», а не «млин».

Слово «млин» имеет древние корни: оно восходит к праславянскому *mъlinъ, которое, в свою очередь, заимствовано из германских языков (ср. готское mulīn). То есть фамилия Млинцова — не просто «мельничная», а с оттенком диалектной и исторической глубины: она закрепила за предком не столько профессию, сколько местную особенность речи. Социальный статус носителя, скорее всего, был крестьянским или мещанским — мельничное дело считалось ремеслом, но не дворянским занятием.

В написании фамилии возможна путаница: изредка встречается вариант Млинцева (с «е» вместо «о»), но это уже другая словообразовательная модель — от Млинец через суффикс -ев. У Млинцовой же суффикс -ов указывает на форму притяжательного прилагательного: «чей?» — Млинцов, то есть «сын Млинца». Никаких знаменитых носителей в истории не зафиксировано, что типично для фамилий, возникших в среде простого населения и не попавших в родословные книги дворянства.