Фамилия Луцева образована от мужского имени Луц — краткой формы, которая могла возникнуть в разных языковых традициях. Наиболее убедительная версия связывает его с немецким именем Людвиг, где корни hlod («слава») и wīg («война») дают значение «прославленный в бою». В немецкой среде сокращение Ludwig до Luz встречалось как в бытовой речи, так и в официальных записях, особенно среди переселенцев, оседавших в Российской империи.

Вторая гипотеза ведёт имя к еврейскому luz — «миндаль». Такие имена-растения были распространены в еврейской традиции, и фамилия могла закрепиться в семьях, говоривших на идише. Менее вероятно, что Луц — это усечение от христианского имени Лука, которое восходит к латинскому lux («свет»): в славянской среде сокращения от Луки обычно давали фамилии вроде Лукин, Лукичев, а форма Луц скорее указывает на иноязычное влияние.

Суффикс -ев в фамилии Луцева — стандартный русский патронимический показатель, означающий «сын Луца» или «принадлежащий Луцу». По модели образования фамилия типична для южнорусских и западнорусских областей, где оседали немецкие и еврейские колонисты. Если предки носили фамилию с таким окончанием, это может говорить о смешанной этнической среде — например, в бывших чертах оседлости или в поволжских немецких колониях.