Фамилия Гетманцева образована от прозвища Гетманец. В основе лежит слово «гетман» — титул верховного главнокомандующего в Польше и Великом княжестве Литовском, а затем и на украинских землях. В 1590 году, когда казаков подчинили коронным гетманам и те назначили им старшину, слово стало ещё более весомым в военной иерархии. Прозвище Гетманец, скорее всего, закрепилось за приближённым такого человека — слугой, помощником или рядовым из свиты гетмана. В те времена прозвища на -ец часто указывали на принадлежность к кому-то или на происхождение: Гетманец буквально означал «человек гетмана», «гетманский».

С точки зрения словообразования фамилия стоит особняком. Суффикс -цев здесь необычен: если бы прозвище звучало как Гетман, потомок получил бы фамилию Гетманов. Но форма Гетманцев (и женская Гетманцева) построена от прозвища Гетманец по модели «чей сын?» — «Гетманцев сын», где -ев указывает на отчество. Такая модель встречается реже, чем стандартные -ов/-ев от имён и прозвищ на твёрдый согласный, и потому фамилия Гетманцева выделяется среди однокоренных.

Интересно сравнить её с фамилией Гетманский. Та образована от прилагательного и могла принадлежать дворянину, владевшему землёй, пожалованной гетманом, или просто человеку, носившему прозвище Гетманский. Гетманцева же — фамилия более демократичная, указывающая на происхождение от конкретного лица по прозвищу, а не на сословный статус.

Найти ранние упоминания фамилии непросто: в реестрах запорожского казачества и переписях XVII–XVIII веков чаще фиксировали Гетманов и Гетманских. Гетманцевы, вероятно, жили в тех же регионах — на юге России, в Белгородской, Курской, Воронежской губерниях, где оседали выходцы с Украины и служилые люди, соприкасавшиеся с гетманской администрацией. Прозвище Гетманец могло закрепиться за стрельцом, казаком или крестьянином, который когда-то состоял при гетмане или просто получил насмешливое прозвище за важный вид.

Таким образом, фамилия Гетманцева — редкий пример отчества от прозвища на -ец, хранящий память о военной иерархии Речи Посполитой и Русского государства.