Фамилия Промохова — женская форма, а её мужской вариант, Промохов, строится по стандартной модели: в основе лежит прозвище или нецерковное имя Промох. Суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), то есть Промоховы — потомки человека по имени или прозвищу Промох.

Самая вероятная версия происхождения корня — от глагола «промахнуть(ся)» или существительного «промах» (ошибка, неудача, оплошность). В русских говорах «промах» могло быть и прозвищем человека неловкого, неудачливого или, наоборот, того, кто постоянно «машет» (в смысле — работает быстро, но небрежно). В старину прозвища с «отрицательным» значением давали не только как насмешку: часто их давали специально, чтобы «обмануть» нечистую силу — мол, плохого человека она не тронет. Так что предок-Промох мог быть и обычным крестьянином, которого так прозвали в шутку или по обычаю.

Менее вероятна, но возможна связь с диалектным словом «промох» — в некоторых говорах так называли мох, болото или топкое место. Тогда прозвище могло относиться к человеку, жившему у болота, или к тому, кто «промок» (сравните с фамилией Мокров). Однако эта версия слабее: глагольная основа «промах» встречается в русских фамилиях чаще (ср. Промахов, Промахин).

Фамилия редкая, в дореволюционных источниках почти не встречается. По современным данным, Промоховы живут в основном в центральных и южных областях России, изредка — на Урале. В дворянских родословных книгах эта фамилия не отмечена: скорее всего, предки были крестьянами или мещанами. География не даёт чёткой привязки к одной местности, что подтверждает происхождение от прозвища, а не от названия села.

Написание фамилии устойчивое: через букву «о» в корне, без вариантов «Прамохова» или «Промохова» с двумя «о». Встречается путаница с ударением — чаще всего оно падает на второй слог (Промо́хова), но в некоторых семьях произносят на первый (Про́мохова). Единой нормы нет, оба варианта допустимы, хотя словари русских фамилий фиксируют ударение на корне.