Фамилия Молярова — женская форма от Моляров, а та, в свою очередь, образована от прозвища или профессии Моляр. Вопреки возможной догадке, прямой связи с современным словом «маляр» (специалист по окраске) здесь нет. Основа «моляр» в русских говорах имела иное значение: так называли человека, который мелет зерно, — мельника, или, реже, того, кто работает на ручной мельнице. В некоторых диалектах «моляром» могли назвать болтуна или пустомелю (от глагола «молоть» в переносном смысле), но эта версия менее вероятна.

Морфологически фамилия стоит в ряду отчественных фамилий на -ов, которые в русской традиции закрепились за мужчинами, а их женские варианты образуются через окончание -а. То есть Молярова — это буквально «жена или дочь Молярова». В дореволюционной документации женщину могли записать как «Молярова» только в связке с мужем или отцом; самостоятельное бытование фамилии у женщин — явление более позднее.

Географически фамилия редкая и тяготеет к северным и центральным областям России, где было распространено слово «моляр» в значении «мельник». Встречается она в основном в Вологодской, Архангельской и Костромской губерниях. В южных регионах, где преобладала украинская или тюркская модель образования фамилий, Молярова почти не фиксируется.

Суффикс -ов указывает на то, что фамилия сформировалась не раньше XVI века — времени, когда в русском языке отчество в родительном падеже стало закрепляться как наследственное родовое имя. Если предок был мельником, то его прозвище Моляр быстро перешло в фамилию, минуя промежуточные формы.

Смешение с фамилией Маляров (от «маляр») — распространённая ошибка. Один из способов различить: если в архивных метриках XVIII—XIX веков встречается написание через «о» (Моляров), это почти гарантирует связь с помолом зерна, а не с малярным делом. В современном языке фамилия сохраняет архаичное произношение, и её носители нередко сталкиваются с вопросом о «неправильном» написании — хотя оно как раз исторически точное.