Фамилия Молодший — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не прозвище и не профессия, а прямая родственная характеристика. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий, образованных суффиксами -ов/-ев или -ин, здесь использован суффикс сравнительной степени -ш-, а окончание -ий указывает на прилагательное. Буквально Молодший — это «тот, кто моложе», младший по возрасту или положению в семье.

Словообразовательная модель нестандартна для фамилий. Обычно «младшего» в семье называли через прозвище Меньшой, Меньшиков, а здесь — через форму, близкую к церковнославянской или книжной. Это сразу выделяет фамилию из ряда однокоренных (Молодцов, Молодых, Молодкин). Вероятнее всего, Молодший закрепился как фамилия за человеком, которого в документах или переписи записали не по прозвищу, а по возрасту в семье: «сын молодший» — младший сын.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским землям, где форма «молодший» вместо «младший» была распространена в говорах. Встречается она редко: по данным открытых источников, носители сосредоточены в Воронежской, Ростовской областях и на востоке Украины. В дореволюционных списках фамилия почти не фиксируется — это говорит о том, что она могла возникнуть позже, уже в XIX веке, как вариант «канцелярского» переосмысления прозвища.

Есть и альтернативная версия: фамилия могла быть искусственной, семинарской. В духовных училищах ученикам нередко давали фамилии по их положению в классе или семье — Старший, Средний, Младший. Молодший в таком случае — калька с латинского Junior, которую могли присвоить самому юному воспитаннику или тому, кто позже всех поступил. Но это лишь гипотеза, не подкреплённая массовыми примерами.

Таким образом, Молодший — фамилия-характеристика, которая прямо говорит о том, что её первый носитель был младшим в семье или коллективе. Она обошлась без типичных суффиксов, сохранив грамматическую форму прилагательного, и потому легко опознаётся даже без специальных знаний.