Фамилия Арсмерзаев — редкий случай, когда тюркское имя и русский патронимический суффикс соединились в почти неразделимый сплав. В основе лежит мужское имя Арслан Мерза (или Арсланмерза), где первая часть восходит к тюркскому «арслан» — лев, символ силы и власти, а вторая — к «мирза» (от персидского «мирза» — княжич, писец, знатный человек). В тюркской среде «мирза» могло быть и титулом, и частью имени, указывающей на происхождение от знатного рода или на грамотность.

Русский суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягких согласных) превратил это составное имя в фамилию: Арсмерзаев буквально значит «потомок Арсланмерзы». Интересно, что в устной речи произошло естественное стяжение: длинное «Арсланмерзаев» сократилось до «Арсмерзаев», выпал слог «лан». Такое сжатие характерно для фамилий, которые долго бытовали в крестьянской среде, где сложные имена упрощали для удобства произношения.

Скорее всего, предки носителя фамилии — служилые татары или выходцы из тюркской знати, которые в XV–XVII веках переходили на русскую службу и получали поместья. В таких семьях имя «Арслан» встречалось часто, а добавление «мирза» подчеркивало статус. Фамилия могла закрепиться в среде касимовских, казанских или астраханских татар, а позже — среди мишарей и башкир.

В современном русском языке фамилия выглядит как полонизм или искусственное образование, но на самом деле это живой след межкультурного контакта: тюркская антропонимия, обработанная русской грамматикой. Встречается она в основном в Поволжье и на Урале, редко — в центральных областях. Поиск по архивам показывает, что в XIX веке носители этой фамилии были государственными крестьянами и мещанами, а не дворянами — титул «мирза» со временем стал просто частью фамилии, потеряв сословное значение.