Фамилия Месензов — один из тех редких случаев, когда основа слова не бросается в глаза. Если убрать типичный русский фамильный суффикс -ов, останется корень «Месенз». Он не связан с привычными русскими именами или профессиями. Первое, что приходит в голову: это географическая фамилия, образованная от названия реки или местности.

Скорее всего, в основе лежит название реки Мезень, которая протекает в Архангельской области и впадает в Белое море. В диалектах и старой письменности встречаются варианты «Мезенца», «Мезенской», «Мезензов». Звук «с» вместо «з» в корне — характерная черта северных говоров, где «Мезень» могли произносить как «Ме́сень». Отсюда и прозвище человека, пришедшего с Мезени: «Месенец» или «Месенза». Со временем прозвище закрепилось за детьми как фамилия Месензов, то есть «сын Месенза». В пользу этой версии говорит и то, что фамилия встречается в основном на Русском Севере и в регионах, куда уходили на промыслы поморы.

Вторая, менее вероятная версия — отчество от крестильного имени. В святцах есть имя Месений (греческого происхождения, от названия области Мессения). В народном произношении оно могло трансформироваться в «Месеня», а «Месензов» стало бы «сыном Месеня». Но эта гипотеза слабее: имя Месений крайне редкое, а географическая привязка к Мезени дает более естественное объяснение.

Фамилия недворянская, крестьянская или мещанская. Носители Месензовы — потомки людей, живших на берегах Мезени, промышлявших рыбой, солью или охотой. В писцовых книгах XVII века на Мезени упоминаются крестьяне с похожими прозвищами, но точное первое упоминание фамилии Месензов пока не найдено. Судя по редкости, фамилия не разошлась широко по России и сохранилась в основном на севере и в среде потомков переселенцев.