Фамилия Мертенцев — наглядный пример того, как редкая основа и типовой суффикс создают необычное сочетание. В русской фамильной системе суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягких согласных) указывает на принадлежность: Мертенцев — это «сын Мертенца» или «человек из рода Мертенца». Но что такое «Мертенец»?

Здесь возможны два основных объяснения. Первое, самое вероятное: основа восходит к немецкому имени или фамилии Merten — одной из форм имени Мартин (через латинское Martinus). В России, особенно в Поволжье и на Урале, среди колонистов XVIII–XIX веков было много немцев, и их фамилии нередко русифицировали, добавляя типичные окончания. Мертенец — это уменьшительная или обиходная форма от Merten, а Мертенцев — уже чисто русское отчество от этого прозвища. В пользу этой версии говорит и то, что фамилия Мертенцев встречается прежде всего в регионах бывших немецких колоний — Саратовской, Самарской, Волгоградской областях.

Вторая версия, хотя и менее убедительная, предполагает связь с русским словом «мертвый». В этом случае Мертенец могло быть прозвищем человека бледного, худого или как-то иначе связанного с представлением о смерти. Однако против такого объяснения говорит мягкий согласный «н» в корне: типичные русские прозвища от слова «мертвый» давали формы вроде Мертвяк, Мертвин, Мертвецов, а не Мертенец. Фонетически форма Мертенец гораздо ближе к иноязычному заимствованию.

С социальной точки зрения Мертенцевы — скорее всего потомки крестьян или мещан, а не дворян. Фамилия не встречается в родословных книгах, не имеет «дворянских» суффиксов вроде -ский/-ской, и её география совпадает с районами расселения немецких колонистов, которые в основном занимались сельским хозяйством и ремеслом. Таким образом, предок носителя этой фамилии мог быть немцем по имени Мартин (Мертен), которого в русской среде окрестили Мертенцем, а за его детьми уже закрепилась фамилия Мертенцевы.