Фамилия Мерсова — женская форма, а мужская, Мерсов, образована по простой и распространённой модели: к основе «Мерс» добавили типичный русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Мерса). Вопрос в том, что скрывается за этой основой. Самое прямое объяснение — прозвище Мерс. В русских говорах слово «мерс» встречается редко, но кое-где так называли угрюмого, нелюдимого или скупого человека. Вероятно, предок носителя фамилии получил такое прозвище за характер или поведение.

Есть и другая, не менее правдоподобная версия: основа восходит к крестильному имени, но не напрямую, а через уменьшительную форму. В старину имя Меркурий (в честь римского бога, чьё имя стало христианским) в народе сокращали до Меркуша, Мерша, а иногда и до Мерс. Тогда фамилия Мерсов — это отчество от домашнего варианта церковного имени, и предок был, скорее всего, простым крестьянином или посадским человеком, которого в быту звали Мерсом.

Стоит обратить внимание и на географию. Фамилия Мерсова встречается в основном в центральных и северных областях России, особенно в Вологодской и Архангельской губерниях. Там, где сохранялись архаичные говоры, слово «мерс» в значении «хмурый» бытовало дольше. В южных регионах фамилия редка, что косвенно подтверждает её севернорусское происхождение.

Сравнение с однокоренными фамилиями тоже даёт подсказку. Мерсов, Мерсин, Меркушев — все они могли образоваться от одного корня, но разными суффиксами. Мерсов — самый лаконичный вариант, без дополнительных уменьшительных суффиксов, что указывает на прозвищную, а не на сугубо уменьшительную природу. Таким образом, наиболее вероятно, что фамилия Мерсова ведёт начало от личного прозвища Мерс, данного либо по характеру, либо как сокращение от имени Меркурий.