Фамилия Мерсалов — редкий случай, когда прозрачная на первый взгляд основа ставит перед этимологом больше вопросов, чем дает ответов. Первое, что бросается в глаза, — суффикс -ов, указывающий на типичную русскую патронимическую модель: «чей?» — «Мерсалов», то есть сын или потомок человека по прозвищу Мерсал. Но вот само прозвище Мерсал — загадка.

Самая вероятная версия связывает фамилию с тюркскими корнями. В языках тюркской группы есть основа «мер» (например, в карачаево-балкарском или кумыкском), означающая «цель», «метка», а также связанная с глаголами «мерить», «намечать». Прибавление к ней аффикса -сал (от «сал» — «клади», «ставь») могло дать значение вроде «ставящий метку» или «устанавливающий цель». Такие прозвища давали метким стрелкам, землемерам или людям, отвечавшим за разметку границ. В пользу этой гипотезы говорит и географическая привязка: фамилия Мерсалов встречается в Поволжье и на Урале — регионах многовекового контакта русского и тюркского населения.

Менее убедительна, но возможна версия, выводящая фамилию из арабского имени Марсал (вариант имени Марсаль, означающий «посланный»). Однако при таком заимствовании в русском языке фамилия обычно звучала бы как Марсалов, а не Мерсалов. Смена «а» на «е» (так называемое «яканье» или влияние диалектного произношения) могла произойти уже на русской почве, но это делает гипотезу менее прямой.

Интересно, что фамилия Мерсалов практически не встречается в старых дворянских родословных книгах и не фиксируется в боярских списках. Это говорит о её позднем, крестьянском или мещанском происхождении. Вероятно, предок-носитель фамилии был либо переселенцем из южных степных районов, либо обрусевшим потомком служилых татар, получившим прозвище за какое-то ремесло или личное качество. В современных телефонных справочниках Мерсаловы — редкая фамилия, что делает её носителей носителями довольно уникального родового имени без массовой «тиражированности».