Фамилия Молохова — женская форма, а в основе лежит мужская Молохов, которую и стоит разбирать. Она образована по самой распространённой русской модели: к основе добавили суффикс -ов, что указывает на принадлежность («чей?» — сын Молоха). Значит, предок носителя фамилии носил прозвище или некалендарное имя Молох.

Здесь сразу возникает соблазн связать основу с библейским Молохом — языческим божеством, которому приносили жертвы. Но для русской фамилии такая версия маловероятна. Скорее всего, корень чисто бытовой, славянский. В говорах «молох» или «молохан» (ср. «молохтать» — болтать, трепать языком) могло означать пустомелю, болтуна. В тверских и псковских диалектах «молох» — это ещё и вид растения, погремок или куколь, то есть сорная трава. Прозвище могли дать человеку, который много говорит без дела, или, в ироничном ключе, тому, кто занимался прополкой или жил возле заросшего сорняками поля.

Вторая, более редкая, но тоже возможная версия: фамилия могла возникнуть от профессионального прозвища. В некоторых регионах «молохом» называли работника на мельнице, того, кто дробил, «молол» зерно. Тогда Молохов — сын мельника или подручного мельника. Эта версия подкрепляется тем, что глагол «молотить» и «молоть» дали много фамилий (Мельников, Молотков), а «молох» могло быть местным вариантом названия занятия.

Географически фамилия Молохов встречается не повсеместно, а тяготеет к северо-западным и центральным областям России, что косвенно подтверждает её диалектное происхождение. В отличие от фамилий на -ин, которые часто образовывались от имен на -а/-я (Молохин), форма на -ов указывает на основу, заканчивающуюся на твёрдый согласный. Социальный состав: скорее всего, предки были крестьянами или мещанами, ремесленниками, а не дворянами — фамилий от прозвищ, связанных с болтовнёй или сорняками, в высших сословиях почти не встречается.