Фамилия Куртамихайцентов — один из тех редких случаев, когда в основе лежит не просто имя, а целое прозвищное словосочетание. Она образована от прозвища Куртамихай, что на русском Севере или в Сибири могло означать «короткий Михай» (где Михай — народная форма имени Михаил). Первая часть «курт» — диалектный вариант прилагательного «короткий» (от тюркского или финно-угорского влияния, закрепившегося в северных говорах). Таким образом, прозвище дали человеку невысокого роста по имени Михаил — этакого «Михаила-коротыша».

Суффикс -цов указывает на типичную русскую патронимическую модель: «чей?» — куртамихайцов. Сын того, кого звали Куртамихаем. Форма с окончанием -ентов (а не -цов) — результат поздней канцелярской или диалектной переделки: фамилию могли записать в документах «на слух», добавив лишнее -ен- под влиянием фамилий на -енцев (вроде Кожевенцев или Печенцев). В итоге изначальное Куртамихайцов превратилось в более тяжеловесное Куртамихайцентов.

Географически фамилия тяготеет к северо-востоку Европейской России и Уралу. Там, в среде старообрядцев и крестьян-поморов, были в ходу составные прозвища с прилагательным «курт» (ср. фамилии Курташкин, Куртанов). В официальных переписях XIX века такие прозвища часто «облагораживали», добавляя суффиксы, чтобы фамилия звучала «по-дворянски», хотя носители её оставались крестьянами или мещанами.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Куртамихайлов, Куртамихаев) показывает, что вариант с -цов — самый редкий. Вероятно, он закрепился в одной конкретной семье, где прозвище Куртамихай передалось по мужской линии и было записано в метриках как отчество, а затем превратилось в фамилию уже в советское время, когда паспортизация зафиксировала случайные написания.

Сегодня фамилия встречается единично. Основная загадка — почему «Михай» превратился в «Михайц» перед суффиксом. Возможное объяснение: в местном говоре имя Михай склонялось по типу «Михая», и от формы родительного падежа «Михая» образовали притяжательное прилагательное «Михайцов» (как «отцов» от «отец»). А затем, при слиянии с первой частью «курт», возникло Куртамихайцов, которое позже нарастило -ен- по аналогии.