Фамилия Молчанников образована от прозвища Молчан — так в старину называли неразговорчивого, молчаливого человека. Основа прозвища — глагол «молчать», и в этом случае значение лежит на поверхности: предок получил такое прозвище за свой характер или, возможно, за манеру держаться в стороне от шумных споров. В русской ономастике прозвища по чертам характера встречаются сплошь и рядом: Молчан, Говорун, Крикливый — все они со временем превратились в фамилии.

Именно суффикс -ников выделяет эту фамилию среди похожих. Молчанников — не просто «сын Молчана» (как было бы с суффиксом -ов: Молчанов), а скорее «внук Молчана» или «сын Молчана с дополнительным указанием на принадлежность к роду». Модель образования через -ник-ов встречается реже, чем простые патронимы на -ов или -ин. Она типична для фамилий, которые формировались от прозвищ, заканчивающихся на -а/-я, и часто указывает на более позднее происхождение — XVI–XVII века, когда фамилии уже закреплялись за крестьянскими и посадскими родами.

Географически фамилия Молчанников тяготеет к южнорусским и поволжским регионам. По данным переписей XIX века, её носители встречались в Тамбовской, Саратовской и Воронежской губерниях — в зоне, где активно селились служилые люди и однодворцы. Это наводит на мысль, что предки Молчанниковых могли быть не крепостными, а государственными крестьянами или казаками, так как именно в этих слоях прозвища с суффиксом -ник фиксировались особенно плотно.

Есть и другая, менее очевидная версия: прозвище Молчан могло быть не личной характеристикой, а указанием на занятие. В некоторых говорах «молчаном» называли человека, который работал с тихими инструментами или в тихой мастерской — например, бондаря, который не шумел, в отличие от кузнеца. Но эта гипотеза слабая, так как прямых подтверждений в лексике русских диалектов нет. Правдоподобнее всё же связь с характером.

В отличие от массовой фамилии Молчанов, Молчанников сохранил редкую словообразовательную форму. Если Молчановых на Руси были тысячи, то Молчанниковых — значительно меньше, и это делает фамилию локально узнаваемой. В современных телефонных справочниках и базах данных она встречается в основном в центральной России и на Урале, куда переселенцы из южных губерний уходили в XIX веке на новые земли.