Фамилия Менгелев звучит по-русски, но её основа ведёт в немецкий язык, а точнее — в имена, которые попали в русскую среду через прибалтийских немцев, пленных солдат или переселенцев XVIII–XIX веков. В отличие от многих фамилий на -ов, образованных от славянских прозвищ, здесь источник — мужское имя Менгель или Менгеле. Это южнонемецкая уменьшительная форма от имени Мангольд (Mangold) или, реже, от Магнус. В основе лежит древневерхненемецкое manag «много» и waltan «властвовать» — то есть имя значило «могущественный правитель». Но для русского уха это звучало как прозвище, и при добавлении суффикса -ев получилась фамилия по отцу: «чей?» — Менгелев, то есть сын Менгеля.

Такая модель образования — от иноязычного имени через патроним — типична для фамилий, которые возникали в среде однодворцев, крестьян или мещан на юге России и в Поволжье, где оседали немецкие колонисты. В отличие от дворянских фамилий, которые часто сохраняли исходное немецкое написание (например, фон Менгель), русский вариант Менгелев адаптировал окончание под местный говор. Фамилия редкая и, скорее всего, локальная: в дореволюционных метрических книгах она встречается в Саратовской и Самарской губерниях, а также в Прибалтике.

С точки зрения словообразования, суффикс -ев указывает на твёрдую основу с конечным согласным (Менгель → Менгелев). Если бы основа оканчивалась на -а или -я, получилось бы Менгелин, но этого варианта нет. Интересно, что в немецком языке фамилия Менгеле (Mengele) известна в основном благодаря печально знаменитому врачу, но русская форма Менгелев не имеет с ним прямой родственной связи — это просто совпадение корня. В русском контексте фамилия не несёт негативной окраски и бытовала у крестьян и мастеровых.

Есть и более прозаичная версия: в некоторых русских говорах «менгель» или «менгелить» означало «мять, месить, возиться с тестом» — от диалектного «менгель» (раскатка, скалка). Тогда прозвище Менгель могли дать пекарю или булочнику. Но эта гипотеза менее правдоподобна, так как слово не зафиксировано в основных словарях русских народных говоров, а фамилия явно привязана к немецкому ареалу. Так что потомки Менгелевых — это, скорее всего, обрусевшие немцы или жители тех регионов, где немецкие имена свободно входили в русский обиход.