À grand renfort de promotion, le pilote de la série a réuni près de 23 millions de téléspectateurs le 9 janvier 2000 sur la FOX, un chiffre canon qui témoigne de l’attente suscitée par ce nouveau programme familial. Mais contre toute attente, ce n’est pas la meilleure audience de la série : la semaine suivante, un million d’Américains supplémentaires se sont installés devant l’épisode 2, « Alerte rouge », preuve que le bouche-à-oreille a immédiatement pris le relais de la campagne marketing.
Par la suite, les audiences suivent une pente descendante, presque mécanique, saison après saison. On peut approximativement établir en moyenne que la saison 2 a captivé 14,6 millions de téléspectateurs, la troisième 12,5 millions, la quatrième 10,7 millions, 8 millions pour la cinquième, 5,3 millions pour la sixième et enfin seulement 3,4 millions pour la dernière. Une érosion qui s’explique en partie par les choix de programmation de la FOX, la chaîne ayant multiplié les changements de case horaire au fil des saisons, déstabilisant une partie du public fidèle. Le 17 janvier 2006, la FOX a officiellement annoncé l’arrêt de la série après la septième saison, mettant fin à sept ans d’aventures Wilkerson. Le dernier épisode, « Malcolm président », a néanmoins réalisé l’honorable performance de 7,46 millions de fidèles réunis pour suivre l’ultime aventure de Malcolm, un joli sursaut d’audience pour saluer le final.
En France, la série a connu un succès tout aussi marquant, réunissant à la grande époque environ 1,5 million de téléspectateurs chaque midi, avec une part de marché qui dépasse parfois les 30 %, un score remarquable pour une case horaire aussi concurrentielle. Un réel succès qui a défié le temps : les rediffusions de la série sur les chaînes de la TNT réunissent encore aujourd’hui un large public, preuve que l’humour de Malcolm n’a pas pris une ride. Un attachement qui pousse d’ailleurs les chaînes du groupe M6 à multiplier les rediffusions, année après année, entretenant la flamme auprès des nouvelles générations de spectateurs comme des nostalgiques de la première heure.