Фамилия Молдаханова — женская форма фамилии Молдаханов, и её происхождение напрямую связано с мужским личным именем. Основа здесь — составное тюркское имя Молдахан, которое образовано из двух частей: «молда» (от арабского «мауля» — господин, владыка; в тюркских языках это слово закрепилось за обозначением грамотного человека, духовного лица, муллы) и «хан» (тюркский титул верховного правителя, князя). Таким образом, имя Молдахан можно перевести как «хан-мулла» или «учёный правитель» — типичный для кочевой знати составной антропоним, подчёркивающий одновременно светскую власть и религиозную образованность.

Суффикс -ов (в женском варианте -ова) — стандартный русский патронимический формант, который присоединяли к тюркским основам при оформлении фамилий в XIX–XX веках. Он указывает на принадлежность: «сын Молдахана», «дочь Молдахана». Фамилия закрепилась в среде казахских и татарских родов, где имя Молдахан было распространено, и в дальнейшем перешла в русский документооборот при записи в метрические книги и переписи населения.

Географически фамилия Молдаханова чаще всего встречается в Казахстане и среди казахской диаспоры в России (Оренбургская, Астраханская области), а также у татар и башкир. В отличие от многих русских фамилий, образованных от прозвищ или профессий, Молдахановы изначально несли в себе указание на высокий социальный статус предка: он был не просто муллой, а муллой с княжеским титулом. Это редкий случай, когда фамилия прямо сохраняет память о двойном — духовном и светском — положении родоначальника.

В написании фамилии возможна вариативность: в дореволюционных документах можно встретить форму Молдахановъ, а в современных записях иногда путают ударение. Правильное ударение в русском языке — на предпоследний слог: Молдаха́нова. В казахском произношении ударение может смещаться на первый слог, что отражает разницу языковых систем.