Фамилия Летовальцева хранит память о занятиях предка. Она образована от прозвища Летовалец, которое давали сезонному работнику, нанятому только на лето. В основе лежит нарицательное «летовалец» — в русских говорах так называли человека, который искал временный заработок в тёплое время года, обычно на сельскохозяйственных работах или стройках.

Прозвище относится к «профессиональным» именованиям: оно прямо указывало на род деятельности, а не на внешность или характер. Со временем именование Летовалец закрепилось за человеком как основное, а затем перешло в фамилию. Суффикс -ев (в женской форме -ева) типичен для русских фамилий, образованных от прозвищ, оканчивающихся на согласный или -ец.

Фамилия довольно редкая. Её географическое распространение связано с регионами, где был развит отходнический промысел, — северными и центральными губерниями России. В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Летовальцева сразу сообщает о социальном типе предка: вольный или крепостной крестьянин, уходивший на заработки. Других версий происхождения, кроме «сезонный работник», у этой фамилии нет — корень прозрачен и не допускает альтернативных толкований.