Фамилия Арсомерзуев — редкий случай, когда основа читается почти как целая фраза. При поверхностном взгляде кажется, что в ней спрятаны слова «ар» (земля по-тюркски), «сомер» (как созвездие) или даже «мерзнуть», но ни одна из этих догадок не выдерживает проверки словообразованием. На самом деле фамилия состоит из двух частей: тюркского имени Арслан (буквально «лев») и арабского имени Мурза (благородный, князь). В русской записи тюркское «арслан» дало варианты Арса, Арсой, Арсомер, где «мер» — это искажённое «мир» (князь, эмир). То есть Арсомерзуев — это «сын того, кого звали Арслан-Мирза» или «лев-князь».

Суффикс -ев указывает на русскую адаптацию фамилии по модели отчества: Арсомерзуй → Арсомерзуев. В тюркских языках имя Арсланмирза могло звучать как «Арсланмырза», а в русском просторечии «Арсомерзуй» — так прозвище превратилось в фамилию. Подобные гибридные формы (тюркское имя + арабский титул) были типичны для татарской и башкирской знати, которая переходила на русскую службу в XVI–XVII веках.

География фамилии сегодня — почти исключительно юг России и Поволжье: Астраханская область, Дагестан, Татарстан. Это подтверждает версию о происхождении из среды служилых татар или ногайцев, чьи фамилии часто образовывались от составных имён с компонентом «мирза». Интересно, что написание «Арсомерзуев» — фонетическая запись, где «с» заменило «з» (Арсомерзуй вместо Арсланмирза), что типично для устной передачи фамилии через русских писарей.

Спорных версий здесь практически нет: корень «арс» (как в Арсеньев) и «мерз» (от мёрзнуть) — ошибочные сближения, потому что суффикс -уев не характерен для русских прозвищ от прилагательных. Единственное правдоподобное объяснение — сложносоставное тюрко-арабское имя, которое в русской среде сократилось и упростилось до узнаваемой фамильной формы.