Фамилия Гагарцев — хороший пример того, как редкое прозвище или имя, утратившее первоначальный смысл, закрепилось в виде отчества. В основе лежит слово «гагара». Чаще всего так называют водоплавающую птицу, но в русских говорах у этого слова были и другие значения. В псковских и тверских диалектах «гагарой» могли назвать насмешника или пересмешника, а в некоторых местах — просто болтуна. Встречалось и личное нецерковное имя Гагара, которое давали ребенку по народной традиции — от названия птицы, чтобы защитить от сглаза. Какая из этих версий привела к появлению фамилии, сказать сложно: все три возможны, и каждая по-своему логична.

Модель образования простая и типичная для русского севера и центра. Сначала появилось прозвище или имя Гагара. От него образовалось притяжательное прилагательное Гагарцев — буквально «сын Гагары». Суффикс -ев (после мягкого «р») указывает на принадлежность, а -ц- в этом случае — либо указание на уменьшительную форму Гагарец (от Гагара), либо на иной диалектный вариант прозвища. Фамилии на -цев встречаются реже, чем на -ов или -ин, и часто указывают на происхождение из северных или центральных губерний.

Географически фамилия Гагарцев редкая. Встречается в основном в Вологодской, Архангельской и Кировской областях, что косвенно подтверждает связь с северной природой — гагары там обычная птица. Социальный состав носителей, скорее всего, был крестьянским или мещанским: фамилии на -цев редко носили дворяне, которые предпочитали модели на -ский.

Известных носителей с такой фамилией в истории мало. Это не фамилия знаменитого рода, а скорее семейное прозвание, которое сохранилось в узком кругу потомков того самого Гагары или Гагарца. Если искать однокоренные варианты, то самая распространенная — Гагарин, а Гагарцев стоит в том же ряду, что Гагаркин, Гагаров или Гагарский, но с другим суффиксальным оформлением.