Фамилия Молоковская напрямую связана с географией: её основа — прозвище Молоковский, которое давали человеку по месту жительства. Такой тип фамилий — один из самых распространённых в русской ономастике, но в данном случае за ним стоит конкретная и хорошо документированная история.

Прозвище восходит к топониму Молоково. Самый известный населённый пункт с таким названием — посёлок городского типа, административный центр Молоковского района Тверской области. Впервые он упоминается в 1568 году, а в начале XVII века был разорён польскими интервентами. До 1714 года село находилось во владении Троице-Сергиева монастыря, после чего перешло к Александро-Невскому монастырю. Во второй половине XVIII века Молоково уже было крупным торговым селом с регулярными ярмарками. Кроме того, на территории России существует посёлок Молоковка, и не исключено, что поселения с похожими названиями встречались и в других регионах, включая Украину.

Сам топоним, скорее всего, связан со словом «молоко». Вероятно, эти места славились большими удоями, а местные жители занимались молочным скотоводством. Впрочем, существует и другая, менее очевидная версия: название могло возникнуть от личного имени или прозвища Молок, которое давали за любовь к молоку или за светлый, «молочный» цвет лица. Но для фамилии Молоковская привязка к конкретному селу выглядит убедительнее — форма с суффиксом -ск- в русских фамилиях почти всегда указывает на территориальную принадлежность.

Основатель рода Молоковских, по всей видимости, родился или долгое время жил в одном из таких населённых пунктов. Переселяясь в другое место, он сохранял прозвище по прежнему месту жительства, а его потомки уже получили фамилию Молоковская. Такая модель образования характерна для дворянских и священнических фамилий, но в данном случае она могла работать и в крестьянской среде: прозвище по деревне было естественным способом отличить одного Ивана от другого.

Форма Молоковская — это женский вариант фамилии, который в русской традиции закрепился за женщинами без изменений по родам. Мужской вариант — Молоковский. Оба варианта встречаются и сегодня, что говорит о сохранении памяти о тех местах, откуда пошёл род.