Фамилия Недомолков — наглядный пример того, как прозвище, данное за речевой недостаток или особенность, закрепилось в родовом имени. В её основе лежит глагол «недомолвить», то есть не сказать, не договорить, запнуться или умолчать. Человек, которого прозвали Недомолком, мог быть неразговорчивым, заикаться или, наоборот, отличаться привычкой не договаривать фразы до конца. В северных и центральных говорах «недомолвка» означала также недосказанность, утаивание — прозвище могло закрепиться за скрытным, себе на уме человеком.

Фамилия образована по продуктивной для русских фамилий модели: прозвище Недомолок + суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Недомолка). Ударение, вероятнее всего, падает на второй слог: Недомо́лков. Интересно, что в этой фамилии сохранился древний корень «молв» (говорить, сказывать), который в современном языке встречается реже, чем в древнерусских текстах. Родственные фамилии — Молчанов, Говоров, Недоговоров — все они уходят в ту же сферу речевого поведения.

Географически фамилия редкая и локальная. Основной ареал — юг России, в частности Волгоградская и Ростовская области, а также Ставрополье. Встречается она и в среде донских казаков, что неудивительно: казачьи фамилии нередко отражали меткие прозвища, данные в куренях и станицах. В дореволюционных метрических книгах Недомолковы фиксировались преимущественно как крестьяне и казаки, без указания на дворянство.

С точки зрения словообразования фамилия стоит особняком: суффикс -к- в основе (Недомолок) указывает на то, что прозвище было образовано от глагола, а не от имени. Это не патроним от крестильного имени, а чисто прозвищная фамилия, что делает её ценной для историков языка — она прямо отражает живую разговорную речь XVI–XVII веков.