Фамилия Гезенцевы — редкий случай в русском ономастиконе, где за основу взято не имя и не ремесло, а географическое название, да еще и немецкое. Прозвище Гезенец, от которого образована фамилия, скорее всего, указывало на выходца из конкретного места в Германии.

Самая вероятная версия связывает прозвище с поселком Гёзен (Gösen) в федеральной земле Тюрингия. В этом случае Гезенцем называли человека, который переселился оттуда в русские земли. Возможна и другая привязка — к более крупному региону, федеральной земле Гессен (Hessen). Тогда прозвище звучало бы как «Гессенец», но со временем могло упроститься до Гезенца под влиянием народной этимологии или особенностей произношения.

Менее правдоподобна версия о карачаево-балкарском корне «гезен» («кладовка»). Слово это существует, но прозвища, образованные от названий хозяйственных построек, в этой культуре редки, а их переход в русскую фамилию с суффиксом -ев маловероятен. Скорее всего, это случайное звуковое совпадение.

Сама фамилия образовалась по стандартной русской модели: к основе прозвища Гезенец добавили патронимический суффикс -ев (вместо -ов после мягкого «ц»), что буквально означает «сын Гезенца». Это указывает, что фамилия закрепилась в среде, где говорили по-русски, но предок носил «иноземное» прозвище по месту своего происхождения.

Точное время появления фамилии Гезенцев установить сложно. Такие «географические» фамилии могли возникать в разное время, но чаще всего — в XVI–XVII веках, когда на русскую службу и в торговые дела активно привлекали иноземцев, в том числе из немецких земель. Носитель фамилии мог быть и потомком немецкого переселенца, и русским человеком, получившим прозвище за связь с чужими краями.