Фамилия Мехтелев — редкий случай, когда подсказка о происхождении лежит почти на поверхности, но не в русском, а в тюркском языке. Основа фамилии — слово «мехте» или «мехт». В тюркских языках, в частности в азербайджанском и некоторых диалектах турецкого, «мяхт» (məht) означает «луна» или «лунный свет». Однако более точное и распространённое значение, которое ложится в основу прозвища, — «мехте» как искажённое «мехтер»: так называли музыканта, трубача или главу военного оркестра (мехтерхане) в Османской империи и в государствах, испытавших её культурное влияние. Человек, получивший прозвище Мехте, мог быть либо музыкантом, либо иметь отношение к церемониальной музыке.

Суффикс «-ев» указывает на русскую модель образования фамилии по отчеству: Мехтелев — сын Мехте (или Мехтеля). Это типичная история для фамилий, возникших на стыке культур, когда тюркское прозвище адаптировалось в русской среде через добавление патронимического суффикса. В дореволюционных документах фамилия могла писаться по-разному: Мехтелев, Мехтилев, а иногда и Мехтелев с ударением на второй слог. Встречается она преимущественно в регионах Поволжья, где издавна жили татары и башкиры, а также среди русских, вышедших из казачьих областей, где тюркские заимствования были обычным делом.

Интересно, что в некоторых говорах «мехтель» могло быть не прозвищем, а профессиональным термином. В словарях русских народных говоров зафиксировано слово «мехтель» — так в ряде мест называли мастера, работающего с мехами (кузнечными или швейными). Эта версия менее вероятна, поскольку слово редкое и локальное, но полностью исключать её нельзя: прозвище могли дать скорняку или кузнецу, который «мехтель» — то есть дул мехами. Тем не менее, тюркская версия с «луной» или «музыкантом» выглядит убедительнее, если учесть, что фамилия не частотна и имеет явный восточный оттенок в звучании.

Социальный состав носителей фамилии Мехтелев, судя по доступным данным XIX века, был в основном крестьянским и мещанским. Фамилия не дворянская, не получила широкой известности в столичных губерниях. Это делает её типичным примером «народной» фамилии, которая закрепилась за одним родом и передавалась по наследству, не распыляясь на множество ветвей. Сегодня Мехтелевы встречаются редко, что только повышает ценность фамилии для генеалогического поиска — каждый её носитель, скорее всего, состоит в родстве с остальными.