Фамилия Долгунцева — женская форма фамилии Долгунцев, и её происхождение напрямую связано с прозвищем или мирским именем Долгунец. В основе лежит прилагательное «долгий» — в древнерусском языке это слово означало не только «длинный», но и «долговязый», «высокий ростом». Таким образом, Долгунцом в старину называли очень высокого, худощавого человека. Суффикс -ец в таких прозвищах был типичен для характеристики внешности (сравните: Малыш, Коротыш, Бородач — через -ач, но «толстяк» и «долгунец» через -ец/-як).

Модель образования фамилии — стандартная для восточнославянской ономастики: от прозвища на -ец (Долгунец) через притяжательный суффикс -ев- получилась фамилия Долгунцев. Буква «в» на конце указывает на принадлежность: «чей?» — Долгунцев, то есть сын или потомок Долгунца. Женская форма Долгунцева образовалась путём замены окончания -ов на -а.

Интересно, что фамилия Долгунцев встречается нечасто, что указывает на локальное бытование прозвища. В говорах русского Севера и Сибири слово «долгунец» могло также обозначать сорт льна-долгунца, но маловероятно, что прозвище дали по растению — скорее, это более позднее, терминологическое значение. Основная версия остаётся антропометрической: предок носителя фамилии был заметно выше окружающих.

В документах XVII–XVIII веков фамилии с таким корнем фиксируются в основном среди крестьян и посадских людей. Дворянских родов Долгунцевых не известно — это «народная» фамилия, возникшая в среде, где прозвища давали по внешним приметам. Если искать параллели, то однокоренные фамилии — Долгов, Долгушин, Долгополов — все они отсылают к той же идее «долготы», но через разные суффиксальные модели. Долгунцева стоит в ряду редких вариантов, сохранивших архаичный суффикс -ец.