Фамилия Момотова в своей основе почти наверняка имеет прозвище Момот. В старину на Украине так называли заику или ворчуна — человека, который говорил невнятно, с трудом, будто «момотал». От этого прозвища и пошла фамилия: потомок человека по прозвищу Момот становился Момотовым, а для женщин и детей использовалась форма Момотова. Модель образования здесь простейшая и самая распространённая для восточнославянских фамилий — притяжательный суффикс -ов, отвечающий на вопрос «чей?». То есть Момотова буквально означает «дочь или жена Момота».

Есть и вторая версия, но она заметно менее правдоподобна. Согласно ей, фамилия восходит к крестильному имени Мамант, которое переводят с латыни как «сосущий грудь». В народе это имя давало множество уменьшительных форм, и одна из них — Момот — будто бы и легла в основу фамилии. Однако против этой гипотезы говорит простота и прозрачность прямого прозвища: заика или брюзга, которого дразнили Момотом, — фигура куда более реальная для деревенского быта, чем редкое церковное имя с книжной этимологией.

Интересно, что фамилия Момотова встречается и в мужском варианте Момотов, что указывает на её широкое бытование в разных регионах, включая южнорусские земли и Украину, где прозвище и возникло. Само слово «момот» звукоподражательное — оно передаёт невнятную, «мямлящую» речь, и в этом смысле родственно таким фамилиям, как Мямлин или Заикин, но сохранило более яркую региональную окраску.