Фамилия Молошенко — типичный пример украинской модели образования фамилий на -енко. В украинской ономастике суффикс -енко изначально имел значение «маленький, сын такого-то» и закрепился в Поднепровье и Слобожанщине в XVI–XVII веках. Молошенко, таким образом, означает «сын Молоха» или «потомок человека по прозвищу Молох».

Основа «Молох» напрямую связана с глаголом «молотить» и существительным «молот». Прозвище Молох в старину могли дать крепкому, сильному человеку — как молот, или же тому, кто работал молотильщиком, обмолачивал зерно. В южнорусских и украинских говорах слово «молох» иногда употреблялось и в переносном смысле: так называли неутомимого, бьющего без устали работника.

Менее вероятная, но встречающаяся в бытовой этимологии версия — связь с именем Молох из библейских текстов (языческое божество, требующее жертв). Однако для крестьянского прозвища такой источник маловероятен: прямое заимствование из Библии в качестве личного прозвища в этой среде почти не встречается. Правдоподобнее всего, что фамилия возникла в земледельческой среде и указывала на род занятий или физическую характеристику предка.

Встречается фамилия преимущественно на востоке Украины, в Харьковской, Сумской, Полтавской областях, а также в приграничных районах России — в Белгородской и Курской областях. Это объясняется историей заселения Слобожанщины, где фамилии на -енко получили массовое распространение.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Молотков, Молотников, Молотильщиков — показывает, что в русской традиции та же основа оформлялась суффиксами -ов и -ник, тогда как украинская модель выбрала -енко. Это ещё раз подтверждает, что Молошенко — фамилия, сформировавшаяся именно в украинской языковой среде.