Фамилия Алентеев — редкий случай, когда основа почти наверняка не славянская, а тюркская или арабская, прошедшая через русскую словообразовательную модель. Если отбросить суффикс -ев (указывающий на принадлежность: «чей?» — сын Алентея), остаётся корень Алентей. Такое имя или прозвище могло возникнуть от мужского имени Алентей, которое, в свою очередь, восходит к арабскому Али или тюркскому Ален (богатырь, храбрец). В русских говорах, особенно на юге и в Поволжье, арабские и тюркские имена нередко русифицировались через добавление типичных окончаний: Али → Алентей, как Хасан → Хасантей, Булат → Булатей.

Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию с диалектным словом «алент» или «аленть» — так в некоторых областях называли оленя. Тогда Алентей — прозвище человека, похожего на оленя: быстрого, высокого или с ветвистыми руками. Однако в словарях русских говоров это слово фиксируется редко, и версия с личным именем выглядит убедительнее.

Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или «й»: Алентей — Алентеев. Такая модель типична для фамилий, образованных от полных форм крестильных или неканонических имён (ср. Андреев, Тимофеев, а также Елисеев).

Географически фамилия Алентеев встречается крайне редко. Основные очаги — центральная Россия, единичные записи есть в Тамбовской и Воронежской областях. Это говорит о том, что фамилия не получила широкого распространения и, скорее всего, происходит от одного или нескольких родов, носивших имя Алентей в XVI–XVII веках. Сословная принадлежность предков неясна: носители могли быть как крестьянами, так и служилыми людьми, но из-за редкости фамилии точных данных нет.