Фамилия Лелир — редкая и неочевидная для русского уха. Её форма не вписывается в привычные модели на -ов, -ин или -ский, что сразу указывает на нерусское или искусственное происхождение. Скорее всего, перед нами фамилия, пришедшая из французского или немецкого языков, либо образованная в русской среде, но от иноязычной основы.

Наиболее вероятная версия — французская. Фамилия Leloir (или Le Loir) состоит из артикля «Le» и слова «loir» — «соня» (грызун из семейства соневых). В средневековой Франции прозвища, связанные с животными, давали за сходство повадок или внешности: медлительный, сонный, скрытный человек. В русской записи «Leloir» могло превратиться в Лелир через упрощение произношения или ошибку писаря. Подтверждением служит существование французских фамилий Leloir, Leloire, а также известного учёного-биохимика Луи Лелёра (Luis Leloir), аргентинца французского происхождения, нобелевского лауреата.

Вторая версия — немецкая. Фамилия могла возникнуть от сложения слов «Leh(e)» (скала, утёс) и «Lehre» (учение, наставление) или от имени собственного Leler. Однако такая модель образования для немецких фамилий менее типична, чем для французских, и не имеет устойчивых параллелей в ономастических справочниках.

Третья, маловероятная гипотеза — фамилия могла быть образована в среде русских немцев или в дворянской среде путём переделки немецкой фамилии Leller (от «Lelle» — болтун) или польской Lelir. Но ни одна из них не объясняет конечное «-ир» так же естественно, как французское окончание «-oir».

Если фамилия Лелир встречается в России, её носители, скорее всего, потомки обрусевших иностранцев — французов, приглашённых в XVIII–XIX веках, или немецких колонистов. Встречаемость фамилии крайне низкая, что подтверждает её локальный и, возможно, единичный характер. В дореволюционных адресных книгах и метриках фамилия не зафиксирована, что говорит о её позднем появлении или малом числе носителей.

Таким образом, основная версия происхождения фамилии Лелир — французская, от прозвища «соня» (loir), с последующей адаптацией в русской письменной традиции. Альтернативные гипотезы (немецкая, польская) менее обоснованы и не подкреплены ономастическими данными.