Фамилия Мочалоба — редкий пример фамилии, образованной не от названия профессии или личного имени, а от прозвища, связанного с бытовым предметом и, скорее всего, с поведением человека. В её основе лежит слово «мочало» — вымоченный и расщеплённый липовый луб, из которого делали мочалки, рогожи, кули и верёвки. Вторая часть — «лоба» — скорее всего, диалектная или просторечная форма от «лоб», либо от глагола «лобать» (в некоторых говорах — «хлебать, есть жадно»).

Наиболее правдоподобная версия: прозвище Мочалоба могли дать человеку с большим, выпуклым лбом, который по фактуре или цвету напоминал мочало — шероховатый, неровный. В русских говорах «мочалистый» означало «волокнистый, похожий на мочало». Если лоб был в морщинах или с грубой кожей, сравнение с мочалом было наглядным. Вторая версия — прозвище относилось к человеку, который мочал (тёр) лоб, то есть был задумчивым, постоянно тёр лоб рукой, или же имел привычку вытирать пот со лба мочалкой. Третья, более редкая гипотеза — от диалектного «мочалить» (бить, колотить) и «лоб»: драчун, забияка, который «мочалит лбы» противникам.

Фамилия образована по редкой модели «основа + -а». Обычно такие фамилии (Мочалоба, Гололоба, Криворога) фиксировались в южнорусских и украинских землях, где суффикс -а в прозвищах был продуктивен. Это отличает её от более частых фамилий на -ов/-ев. Скорее всего, предок носителя фамилии был крестьянином или ремесленником, и прозвище закрепилось за ним в документах XVII–XVIII веков, когда шёл активный процесс превращения прозвищ в наследственные фамилии.

В современных базах данных фамилия встречается крайне редко, в основном в центральных и южных областях России. Однокоренные фамилии — Мочалов, Мочалин, Мочальников — более распространены, но Мочалоба стоит особняком как архаичная форма, сохранившая прямую связь с живым, подчас грубоватым народным прозвищем.