Фамилия Фамильцева образована от нарицательного «фамилия» — этот путь выглядит наиболее логичным, хотя и необычным для русской ономастики. В привычном нам смысле слово «фамилия» означает родовое наименование, которое человек получает при рождении. Но у этого корня есть и более глубокий исторический пласт: в Древнем Риме фамилией называли не просто семью, а целую хозяйственно-юридическую единицу, куда, помимо кровных родственников, входили и рабы. То есть изначально это понятие было шире, чем сегодня, и охватывало всё домохозяйство.

Сама словообразовательная модель здесь нестандартная. Обычно от нарицательных существительных фамилии возникали по принципу «Роза — Розов», где суффикс -ов присоединялся к основе мужского рода. В случае с Фамильцевой мы видим иную схему: к слову женского рода «фамилия» добавили суффикс -цев, который чаще встречается в фамилиях, образованных от прозвищ или профессий (например, Кузнецов, Плотников). Поэтому фамилию Фамильцев можно считать искусственной — её сознательно сконструировали от абстрактного понятия, что в XVIII–XIX веках практиковалось в среде духовенства, где семинаристам нередко давали благозвучные или символические фамилии при поступлении в училище.

Существует и вторая гипотеза, менее правдоподобная: будто в основе лежит редкое восточное мужское имя Фамиль. Однако против этой версии говорит сам суффикс. Если бы фамилия происходила от мужского имени, мы бы ожидали форму Фамильев или Фамильин, а не Фамильцев. Суффикс -цев указывает на притяжательное значение «сын такого-то» от прозвища, оканчивающегося на -ец, что для имени Фамиль нехарактерно. К тому же следов такого имени в доступных ономастических источниках не обнаруживается, тогда как искусственные фамилии от слова «фамилия» фиксируются в документах.

Процесс формирования русских фамилий растянулся на несколько столетий, и точно определить, когда и где именно возник род Фамильцевых, можно только через серьёзные генеалогические изыскания. Но сама по себе семантика подсказывает: предки носителей этой фамилии, скорее всего, имели отношение к церковной среде или к людям грамотным, для которых слово «фамилия» было не пустым звуком, а символом новой идентичности, закреплённой на бумаге.