Фамилия Молебникова — женская форма, а мужская, Молебников, образована от слова «молебен». Вопреки возможному предположению, предок был не священником, а, скорее всего, прихожанином, который часто заказывал молебны, либо человеком, получившим прозвище за привычку креститься или поминать Бога к месту и не к месту. В русской ономастике это типичный случай, когда фамилию давали по характерному действию или поведению, а не по профессии.

Модель образования проста: основа «молебник» (тот, кто служит или заказывает молебен) плюс типичный русский суффикс -ов. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Моле́бников, хотя в разговорной речи нередко смещается на третий. В дореволюционных метрических книгах встречаются варианты написания через «я» — «Молябеников», что отражает диалектное произношение (аканье).

Географически фамилия привязана к центральным и северным губерниям России — Вологодской, Костромской, Ярославской. Там, где церковная жизнь была плотнее, а молебны заказывали по любому поводу: перед севом, после дождя, в болезни. В переписях XVII–XVIII веков можно найти крестьян и посадских людей с прозвищем Молебник — оно и легло в основу.

Параллельно существует фамилия Молебнов — она короче и, вероятно, возникла из того же корня, но через другую суффиксальную модель. Молебниковых среди носителей больше, что говорит о более широком распространении прозвища.

Сословной принадлежности у фамилии нет — её носили и крестьяне, и мещане, и купцы. В дворянских родословных книгах Молебниковы не встречаются, что неудивительно: прозвище слишком бытовое, чтобы стать основой для герба. Но в этом и ценность — фамилия сохранила память о реальном поведении человека, жившего триста-четыреста лет назад.