Фамилия Гусенцев — редкий случай, где прозрачная на первый взгляд основа таит в себе не одну, а две совершенно разные версии происхождения. И обе имеют право на существование, хотя и ведут к разным предкам.

Наиболее очевидная версия — от прозвища Гусенец. В русских говорах «гусенец» могло означать не только маленького гуся, но и гусеницу (сравните с диалектным «гусеница» — волосатая гусеница, вредитель). Прозвище могли дать человеку невысокому, суетливому или, напротив, «колючему», неуживчивому. Однако есть и вторая, более интересная версия, связанная с ремеслом. В некоторых регионах «гусенцами» называли мастеров, делавших гусеничные цепи для водяных мельниц или для деревянных колёсных механизмов. Фамилия тогда указывала бы не на внешность, а на профессию: предок Гусенцевых был механиком-самоучкой, плотником или кузнецом, собиравшим эти зубчатые конструкции.

Суффикс -ев указывает на типичную русскую патронимическую модель: Гусенцев — сын Гусенца. Фамилия встречается преимущественно в центральных и южных областях России, но нигде не образует плотных гнёзд. В дореволюционных переписях её можно найти среди государственных крестьян и мещан. Сравните с однокоренными фамилиями: Гусев (от «гусь») — более массовая и прямолинейная; Гусенков — с суффиксом -к-, характерным для северных и сибирских говоров; Гусенок — редкая форма, застывшая в именительном падеже. Гусенцев стоит особняком: из-за двойного значения основы (птица / гусеница / ремесленник) её этимология остаётся открытой для спора, и именно это делает её интересной для историка языка.