Фамилия Млова — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. На первый взгляд она кажется женской формой от фамилии Млов, но это не так: в русской традиции фамилии на -а могут быть как мужскими (Ворота, Шило), так и женскими, а в некоторых случаях — указывать на происхождение от прозвища в именительном падеже.

Самый вероятный путь образования — от прозвища или мирского имени Мол, Мла или Млый. В русских говорах слово «млый» имело значение «милый, любимый, дорогой». В диалектах северо-запада и центра России так называли ласкового, приветливого человека или, наоборот, того, кого так называли в семье. Фамилия Млова могла возникнуть как притяжательная форма от этого прозвища: «чей? — Млов», а затем, при склонении или при записи в женском роде, закрепилась форма Млова. Однако стоит учитывать, что в исторических документах фамилии на -а часто фиксировались без изменений по полу, поэтому носитель мог быть и мужчиной.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с глаголом «молоть» или существительным «мол» (насыпь, вал). В этом случае фамилия могла возникнуть от прозвища человека, жившего у мола или работавшего на мельнице. Но фонетически переход «мол» → «Млов» нехарактерен для русского языка: обычно такие фамилии образуются через суффикс -ов (Молов), а не через усечение. Поэтому версия с «милый» выглядит убедительнее.

Словообразовательная модель фамилии — бессуффиксная или с нулевым суффиксом, что типично для прозвищных фамилий, образованных от прилагательных и существительных с окончанием -а. Аналогов мало, но можно вспомнить фамилии Глова (от «голова»), Хромова (от «хромой») — то есть модель редкая, но существующая.

География фамилии практически не изучена. В современных базах данных носители Млова встречаются единично, преимущественно в центральных регионах России и на Урале. Возможно, фамилия имеет локальное происхождение — из одной деревни или села, где прозвище Млый было распространено.

В ономастических справочниках фамилия Млова не упоминается, что подтверждает её редкость. Для исследователя она интересна как пример нестандартного словообразования: не через суффикс, а через чистую основу с окончанием, что выбивается из массовых фамилий на -ов/-ев.