Фамилия Моспаленко — один из тех случаев, когда этимология не лежит на поверхности, а корень слова вызывает споры. В её основе лежит прозвище или имя, образованное от глагола «палить» (жечь, обжигать) или прилагательного «паленый». Первая часть «Мос-» может быть искажением личного имени Моисей (в просторечии Мосей, Мось) или производным от «мосол» — так в южнорусских и украинских говорах называли большую кость, чаще всего мозговую. Таким образом, Моспаленко — это «сын того, кого прозвали Моспалый» или «Мосопалый». Прозвище могло относиться к человеку, который обжёгся или обжёг что-то, либо к тому, кто был смугл до черноты, «палёный» лицом.

Суффикс -енко типичен для украинской антропонимии и означает «маленький», «сын» или «потомок». В XVII–XVIII веках фамилии с этим суффиксом массово закреплялись в казацкой среде на Левобережной и Слободской Украине. В отличие от великорусских фамилий на -ов/-ев, которые часто указывали на принадлежность помещику, украинские фамилии на -енко подчёркивали родство по отцу. Поэтому носитель фамилии Моспаленко с высокой вероятностью происходит из семейства, где отца или деда знали под прозвищем Моспалый.

Сложность в том, что фамилия очень редкая. Она практически не встречается в исторических ревизских сказках и метрических книгах XIX века. Это может говорить о том, что она возникла в локальной местности — возможно, в одном из сёл Полтавщины, Черниговщины или Харьковщины, и не получила широкого распространения из-за малочисленности рода. В современной России и Украине её носители исчисляются единицами, что делает Моспаленко скорее семейной реликвией, чем массовым явлением.

Интересно, что в фамилии нет двойного «л» (Моспалленко), что подтверждает её разговорное, не книжное происхождение. Если бы основа была от «мосол» (кость), то ожидалась бы форма «Мосолопаленко» или «Мосолпаленко», но народная этимология сократила слово до удобного произношения. Версия с именем Моисей кажется менее вероятной: от Моисея обычно образовывали фамилии Мосеенко, Мосейчук, а «Моспаленко» — слишком далёкое искажение.

По сословной принадлежности предки Моспаленко, скорее всего, были казаками или крестьянами. Никаких документальных свидетельств о дворянстве этой фамилии нет. Таким образом, фамилия Моспаленко — это редкий патроним, образованный от прозвища, связанного с огнём или цветом кожи, и закрепившийся в украинской среде не позднее XVIII века.