Фамилия Гребенев (и её вариант Гребенёв) образована от прозвища Гребень. На первый взгляд всё просто: гребень — это «продолговатая пластинка с рядом зубьев по обеим сторонам, служащая для расчесывания волос». Но если копнуть глубже, слово «гребень» в старину имело куда больше значений, чем сегодня. В разных говорах так называли деревянный снаряд для расчёсывания льна и пеньки, зубчатую острогу для ловли рыбы (особенно сёмги), железный болтик с нарезкой для упора в строганой вещи, снаряд для нарезки винтов и даже дугу у вершины грядили для установки плуга. Поэтому прозвище Гребень мог получить не только мастер, делавший гребешки, или человек, тщательно следивший за внешностью, но и чесальщик льна, рыбак, земледелец, пчеловод, винодел, цирюльник — любой, чья работа была связана с одним из этих инструментов.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Гребень добавили суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). Это типичная патронимическая форма, отвечающая на вопрос «чей?» — то есть сын или потомок Гребня. На письме встречаются оба варианта — Гребенев и Гребенёв, разница только в ударении и орфографии.

«Ономастикон» С. Б. Веселовского подтверждает древность прозвища: упоминаются Наум Гребень, крестьянин 1485 года из Новгорода, и Савин Гребень, крестьянин 1564 года. В XVII веке встречается Гриша Гребенкин. Это значит, что фамилия могла возникнуть уже в XV–XVI веках, а её носители были в основном крестьянского или посадского сословия.

По сохранившимся записям XX века фамилия была распространена на севере и востоке Европейской России. В Книге памяти Кировской области указаны Василий Филиппович Гребенев 1889 года рождения из деревни Лобошана Оричевского района и Егор Иванович Гребенев 1899 года рождения из деревни Суровые Коврижской волости Орловского уезда. В Книге памяти Красноярского края встречается Григорий Игнатьевич Гребнев 1895 года рождения из Виленской губернии — обратите внимание, что в этом случае фамилия записана с усечением суффикса, что тоже бывает.

Слово «гребень» многозначно, и это делает фамилию Гребенев одной из тех, где по одной основе можно восстановить сразу несколько возможных занятий предка. Но самое вероятное: предок либо делал гребни (расчёски), либо работал с техническим «гребнем» — в сельском хозяйстве, рыболовстве или ремесле.