Фамилия Митузов — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В ней отчётливо видна модель отчества с суффиксом -ов, который указывает на принадлежность («чей?» — сын Митуза). Значит, ключ к разгадке — в основе Митуз.

Самая вероятная версия: Митуз — это усечённая или обиходная форма крестильного имени. В русской народной среде длинные имена вроде Дмитрий (разг. Митюха, Митяй, Митуха) или Тимофей (разг. Тимоха, Митоха) могли сокращаться до Митуз. Суффикс -уз в таких прозвищах — редкий, но встречающийся в северных и сибирских говорах (ср. Ванюз, Петруз). То есть Митузов — «внук» или «потомок» человека, которого в быту звали Митуз, а того, в свою очередь, нарекли при крещении Дмитрием или Тимофеем.

Менее распространённая гипотеза связывает основу с диалектным словом «митуз» или «митусить». В некоторых говорах «митусить» означает «мельтешить, суетиться, делать мелкую работу». Тогда Митуз — прозвище суетливого, непоседливого человека. Однако эта версия слабее: прозвища от таких глаголов обычно образуются с другими суффиксами (Митун, Митуха), а форма на -уз для живой русской речи нетипична.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным областям России, но нигде не образует крупных гнёзд. В дореволюционных переписях Митузовы встречаются единично — например, в Тверской и Вологодской губерниях. Сословный состав пёстрый: от крестьян до мещан, что характерно для фамилий, образованных от обиходных форм имён, — они не несли социальной окраски.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Митусов, Митюзов, Митухин) показывает, что Митузов — самый редкий вариант. Он мог возникнуть в конкретной местности как случайное закрепление прозвища, не получившего широкого распространения. Сегодня носители фамилии живут в основном в России, но их немного — фамилия не входит даже в первую тысячу по частотности.