Фамилия Арланцев — редкий случай, когда в основе лежит не христианское имя и не славянское прозвище, а тюркское слово. Корень «арлан» восходит к татарскому, башкирскому или казахскому «арлан» — «лев», «храбрый», «отважный». В некоторых тюркских языках это слово также означает «рысь» или «дикий зверь», но в антропонимике (науке об именах) закрепилось значение «смелый, как лев». Таким образом, прозвище Арлан давали человеку, отличавшемуся силой или бесстрашием.

Суффикс «-цев» указывает на русскую фамильную модель. Если бы фамилия была чисто тюркской, она могла бы звучать как Арланов (с суффиксом принадлежности «-ов»). Форма Арланцев — это уже русифицированный вариант: к основе Арлан добавили типичный русский суффикс «-ец» (который часто встречается в фамилиях от прозвищ: Удалец → Удальцев, Храбрец → Храбрцев), а затем — притяжательный суффикс «-ев». Получается буквально «принадлежащий Арланцу», то есть потомок того, кого звали Арланец.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Уралу, где веками жили рядом русские и тюркские народы. Носители фамилии Арланцев — это, скорее всего, потомки крещёных татар, башкир или чувашей, которые получили прозвище в русской среде и оформили его по русской словообразовательной модели. Встречается фамилия и у русских, но её тюркское происхождение не вызывает сомнений.

В дореволюционных списках Арланцевы могли быть как крестьянами, так и мещанами. В дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована — она осталась в народной среде. Ошибок в написании практически нет, разве что иногда путают с более частой фамилией Арланов.