Фамилия Молодянова — женская форма от Молодянов, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Молодян. Основа здесь — прилагательное «молодой», но не в современном значении «юный», а в древнерусском, где «молодой» означало также «младший», «неопытный» или «неженатый». Суффикс -ян(ов) встречается в русских фамилиях реже, чем обычные -ов или -ин. Он характерен для прозвищ, образованных с помощью уменьшительного или уничижительного суффикса -ян (как в словах «мальчуган», «парняга»). То есть Молодян — это скорее не ласкательное, а бытовое прозвище: так могли называть младшего сына в семье, молодого работника или парня, который долго не женился.

Вторая, менее очевидная версия отсылает к диалектному слову «молодяк» — так в некоторых говорах называли молодой лес, поросль. В этом случае прозвище Молодян мог получить человек, живший у молодого леса или занимавшийся вырубкой. Но эта гипотеза слабее: суффикс -ян редко образует прозвища от названий деревьев (обычно в ходу -як, -ик), и первое объяснение — от возраста или семейного положения — выглядит естественнее.

Фамилия Молодянов фиксируется в основном в центральных и северных регионах России, особенно в Ярославской и Костромской областях. Встречается она и в старых переписях XVII века, но в малых количествах: это редкая фамилия, не получившая массового распространения. Её редкость объясняется тем, что прозвище Молодян было неформальным и ситуативным — его давали скорее в быту, чем в официальных документах, поэтому в фамилию оно перешло лишь в некоторых семьях.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Молодцов, Молодкин, Молодягин — показывает, что все они образованы от разных суффиксальных форм одного корня. Молодянов стоит в этом ряду особняком: суффикс -ян-ов указывает на прозвище, которое, скорее всего, закрепилось за конкретным человеком, а не за целым родом по отцу. То есть предок носителя этой фамилии мог быть известен в своей деревне именно как Молодян — и только потом его дети стали Молодяновыми.