Фамилия Мухленов — один из тех редких случаев, когда «говорящее» прозвище не связано с моральным обликом человека, а скорее всего описывало внешность или поведение. В основе лежит слово «мухленый» или «мухлявый». В русских говорах, особенно южных и западных, так называли невзрачного, щуплого, болезненного человека, а иногда — хитрого, уклончивого, того, кто «мухлюет» (жульничает). Вторая версия — от глагола «мухлять» (работать кое-как, делать наспех). Таким образом, родоначальник Мухленовых мог получить прозвище либо за тщедушную внешность, либо за нечистоплотность в делах.

Суффикс -ов указывает на классическую русскую патронимическую модель: Мухлен — сын Мухленого. Фамилия образована поздно, скорее всего, не раньше XVII–XVIII веков, когда прозвища на -еный окончательно закрепились в качестве фамильных основ. В отличие от фамилий на -их/-ых (типа Мухленых), которые чаще встречаются на севере и в Сибири, форма на -ов — общерусская, но географически Мухленовы тяготеют к центральным и южным областям России.

Интересно, что фамилия не попала в словарь Б. Унбегауна, но фиксируется в региональных переписях XIX века — например, в Воронежской и Курской губерниях. Встречается и вариант написания «Мухлянов», который мог возникнуть из-за аканья. Социально Мухленовы — почти наверняка крестьяне или однодворцы, поскольку фамилии от прозвищ с негативным оттенком редко давали дворянам. Сегодня фамилия редкая, её носители живут в основном в Центральной России и на Украине, но точную статистику по ней не публиковали.