Фамилия Молжанинова — женская форма от Молжанинов, и её разбор стоит начать с суффикса -ин, а не с привычного -ов. В русской антропонимии -ин указывает на принадлежность к конкретному человеку: «чей сын?» — «Молжанинов», то есть сын Молжанина. Сама основа Молжанин — это прозвище или мирское имя, образованное от слова «молжан» или «молжак». В северных и центральных говорах так называли молчаливого, неразговорчивого человека, реже — того, кто работает молча, без лишних слов. Корень здесь — «молк-» (молчать), с характерным чередованием «к/ч» и суффиксом -ан-, который часто давал прозвищам оттенок просторечия или принадлежности к определённой черте характера.

Географически фамилия Молжаниновы редкая и тяготеет к старым русским землям, прежде всего к Вологодской и Архангельской областям, где диалектное слово «молжан» действительно фиксировалось этнографами. Встречается она и в документах XVII–XVIII веков среди крестьян и посадских людей — сословие, судя по всему, было крестьянским или мещанским, без дворянских корней. В отличие от фамилий на -ов, которые часто образовывались от полных крестильных имён, Молжаниновы — яркий пример прозвищной фамилии, закрепившейся за родом по яркой бытовой черте предка.

Стоит отметить, что фамилия не имеет отношения к тюркским или финно-угорским корням, хотя по звучанию может показаться нерусской. Это чисто славянская модель, и её редкость объясняется тем, что слово «молжан» уже к XIX веку вышло из активного употребления и сохранилось лишь в диалектах. В современном написании иногда встречается вариант Молжанов — более краткая форма, но Молжанинова сохраняет исходную словообразовательную цепочку: прозвище → отчество на -ин → фамилия.