Фамилия Мозганов — один из тех случаев, когда прозвище, лёгшее в основу, не сразу поддаётся однозначному толкованию. На первый взгляд корень «мозг» наводит на мысль об уме, сообразительности или, наоборот, о человеке «с мозгами набекрень». Однако в русских говорах у слова «мозган» было и другое, более конкретное значение — так называли большую голову, а также человека с крупной, не по росту, головой. Вполне вероятно, что прозвище Мозган дали именно за такую внешнюю примету, без всякой оценки умственных способностей.

Словообразовательная модель проста и типична для русского севера и центра: суффикс -ан (как в прозвищах Горлан, Урван) образовывал именование по характерному признаку, а фамильный суффикс -ов добавил значение принадлежности — «сын Мозгана». Фамилия Мозганов органично вписывается в ряд однокоренных: Мозговой, Мозгунов, Мозжанов. Последний вариант особенно интересен — он мог возникнуть из-за диалектного чередования «зг» и «зж» (ср. «мозг» и «мозжить»), а также из-за акающего произношения, где «Мозжанов» и «Мазжанов» — фонетические варианты одной основы.

Географически фамилия тяготеет к Вологодской, Архангельской, Костромской областям и к Уралу — регионам, где активно бытовали прозвищные фамилии на -ан и где слово «мозган» в значении «большеголовый» фиксируется диалектологами. Встречается она и в Пермском крае, что объясняется миграциями северных крестьян в XVIII–XIX веках. Сословно это почти наверняка крестьянская или мещанская фамилия: дворянские роды с таким окончанием в основе редки, а прозвище слишком бытовое для аристократического именования.

Спорных версий немного. Иногда Мозганова пытаются связать с тюркским словом «моз» (лёд) или с коми-пермяцкими корнями, но это выглядит натяжкой: фамилия имеет прозрачную славянскую морфологию, и для поиска экзотических этимологий нет оснований. Гораздо вероятнее, что предок нынешних Мозгановых был просто заметным человеком в деревне — либо крупной головой, либо, в переносном смысле, «мозговитым» мужиком, чья смекалка запомнилась соседям.