Фамилия Крамолеев — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, не утратило прямой связи с современным русским языком. В её центре — слово «крамола». В древнерусском языке крамола означала мятеж, смуту, заговор, непокорство. Соответственно, Крамолеем в народе могли прозвать человека беспокойного, склонного к спорам, бунтаря или того, кто однажды участвовал в каком-то возмущении против власти или общины.

Словообразовательная модель проста: суффикс -еев указывает на принадлежность. В отличие от более частотного -ов, суффикс -ев в этой фамилии стоит после мягкого согласного (корень на -лей). Получается: Крамолей (прозвище) + -ев = сын Крамолея, потомок Крамолея. Со временем прозвище превратилось в наследственное родовое имя. Форма с двойным «е» (Крамолеев, а не Крамолев) закрепилась, вероятно, для благозвучия или под влиянием других фамилий на -еев (например, Алексеев, Тимофеев).

По сословной принадлежности носители фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми. В дворянской среде прозвище с таким откровенно неблагонадёжным смыслом закрепилось бы вряд ли — слишком рискованно для официальных документов. В среде же простого люда прозвище могло быть даже уважительным: крамольник — не обязательно враг, часто это человек с острым языком и независимым нравом, не боящийся правды.

В ономастических справочниках фамилия Крамолеев не относится к числу распространённых. Её нет в массовых частотных списках русских фамилий, что говорит о локальном бытовании, возможно, в одном или нескольких смежных регионах. Ближайшая параллель — фамилия Крамольников, образованная от того же корня, но с другим суффиксальным оформлением. Если Крамольников — «сын крамольника», то Крамолеев — «сын Крамолея», то есть исходное прозвище было именно личным, а не профессиональным.