Фамилия Молочлы — редкий случай в русской ономастике, где основа не связана с молоком или молочным ремеслом, а суффикс указывает на нерусское происхождение. Вопреки интуитивному ожиданию, это не вариант фамилии Молочников или Молочный. Ключ к разгадке — окончание «-лы», типичное для тюркских языков, особенно для крымскотатарского, турецкого или азербайджанского. В этих языках суффикс «-лы/-ли» образует прилагательные и существительные со значением «имеющий что-то» или «житель чего-то». Например, «бахчалы» — имеющий сад, «азербайджанлы» — азербайджанец.

Слово «молоч» в тюркской основе может восходить к «молла» (духовное лицо, грамотей) или к «малак» (ангел, в диалектном произношении). Таким образом, Молочлы — это «тот, кто связан с моллой»: либо сын муллы, либо его ученик, либо человек, служащий при мечети. Вторая версия, менее вероятная, — от «молоч» как искажённого «малак» (ангел), что давало бы прозвище «ангелоподобный», но такое прозвище в тюркской среде почти не встречается.

Географически фамилия могла закрепиться в среде крымских татар или азербайджанцев, а затем, при переселении в центральные губернии Российской империи, получить русское окончание «-ов» или остаться в исходной форме. В русской записи фамилия могла видоизменяться: от Молла-оглы (тюрк. «сын муллы») до Молочлы через упрощение. В документах XIX века встречаются фамилии Моллаев, Молла-заде, а Молочлы — более редкий вариант, сохранивший именно определительный суффикс.

В отличие от фамилий на «-ов» или «-ин», которые сразу указывают на отчество или принадлежность, Молочлы — это прозвищная модель, описывающая род занятий или статус предка. Носитель такой фамилии вряд ли был крестьянином: скорее, он происходил из духовного сословия или из зажиточных горожан, связанных с исламским образованием. В современной России фамилия встречается единично, в основном у потомков крымскотатарских эмигрантов или азербайджанцев, обрусевших в XX веке.