Фамилия Молисова — женская форма от Молисов, и её разбор лучше начать не с корня, а с суффикса. Модель типична для русских фамилий: основа плюс -ов. Но сама основа — Молис — звучит не по-русски. В ней нет привычного славянского корня, зато слышен отголосок греческого или латинского имени.

Скорее всего, в основе лежит личное имя Молис — вариант крестильного имени Молес или Молис, которое в православных святцах встречается редко. Это могла быть сокращённая или народная форма от канонического имени, например, от Емельян (через Молис — уменьшительное от Емилиан) или от имени Молох (библейское имя, но в быту маловероятно). Более правдоподобна версия, что Молис — это фамилия или прозвище, пришедшее из западных земель. В польском языке есть слово «molis» — моль, но в качестве прозвища оно могло относиться к суетливому или мелкому человеку, хотя это предположение слабое.

Другой вариант — фамилия могла образоваться от названия профессии или ремесла, связанного с молотьбой. В русских говорах «молис» не фиксируется, но в диалектах могло бытовать слово «молис» как вариант «молотильщик» или «мельник». Однако это лишь гипотеза, не подтверждённая словарями.

География фамилии Молисова узкая. По данным открытых источников, носители встречаются преимущественно в Поволжье и на Урале, что может указывать на позднее переселение или на формирование фамилии в среде старообрядцев, где часто использовали редкие или искажённые имена. В любом случае, фамилия редкая, и её носители, вероятно, происходят из одного корня, который со временем разошёлся по разным регионам.

С точки зрения словообразования, фамилия Молисов — типичный пример, когда редкое имя или прозвище дало начало фамилии, а суффикс -ов указывает на принадлежность: «чей?» — Молисов, то есть сын или потомок человека по имени Молис. Женская форма Молисова — это грамматическое изменение, не меняющее этимологии.