Фамилия Коломыльцев — редкий случай, когда даже специалисты по ономастике не могут прийти к единому мнению о её происхождении. На стыке двух версий сталкиваются быт простого кучера и география украинского Прикарпатья.

Первая гипотеза отталкивается от прозвища Коломылец. В нём слышатся два корня: «коло» (в словаре Даля — «колесо») и глагол «мыть». Если собрать это вместе, получится человек, который моет колёса, то есть кучер или экипажный слуга, следивший за чистотой повозки. Прозвище точное, бытовое — таких в старину давали по самому заметному занятию.

Вторая версия сложнее и ведёт нас на запад. Она считает фамилию Коломыльцев фонетическим вариантом фамилии Коломийцев. В основе лежит прозвище Коломиец, а оно, в свою очередь, происходит от украинского диалектного слова «коломыйе» — глубокие выбоины на дороге, заполненные водой. От этого же слова образовано название города Коломыя в Ивано-Франковской области. Получается, что предок мог быть либо выходцем из этих мест, либо человеком, который занимался ремонтом разбитых дорог, — тоже своего рода «профессиональное» именование.

В любом случае, суффикс -цев указывает на то, что фамилия сформировалась по модели «чей сын?»: Коломылец → Коломыльцев, то есть потомок Коломыльца.

Исторические документы подтверждают, что Коломыльцевы были людьми служилыми. В «Переписной книге города Тобольска» за 1710 год упоминается казак Иван Васильевич Коломыльцев, который получал государево жалованье: «денег 7 рублев с четвертью, хлеба ржи 3 четверти с полуосминою, овса 2 четверти и с четвериком, соли пуда с четвертью». Эта запись ясно говорит о том, что род входил в сибирское казачество. Позднее, в Книге памяти Читинской области, значится рабочий Коломыльцев Александр Каллистратович, 1907 года рождения, из села Камара Нерчинско-Заводского уезда Забайкальской области. Таким образом, география фамилии плотно привязана к Сибири и Забайкалью, что укрепляет версию о казачьих корнях.