Фамилия Мощеев — редкий случай, когда за привычным окончанием -ев скрывается неочевидная основа. Если сразу отбросить типичное объяснение «от имени Мощей» (такого имени в святцах нет), остаются две рабочие версии, и обе ведут к прозвищам, а не к крестильным именам.

Первая и самая прямая версия выводит фамилию из слова «мощи» — нетленные останки святых, почитаемые в православии. Прозвище Мощей могли дать человеку, который служил при мощах в храме или монастыре: например, пономарю, ризничему или сторожу, отвечавшему за сохранность святыни. В этом случае фамилия Мощеев — отчество по прозвищу отца: «чей?» — Мощеев, то есть сын Мощея. Суффикс -ев стандартен для основ на мягкий согласный или -й.

Вторая версия — диалектная. В южнорусских и украинских говорах «мощь» или «моща» иногда означали крепость, силу, могучее телосложение. Тогда прозвище Мощей давали рослому, сильному человеку. Эта гипотеза менее вероятна, потому что такое значение слова не закрепилось в письменных источниках как устойчивое прозвище, но полностью исключать её нельзя.

Географически фамилия Мощеев встречается редко и преимущественно в центральных областях России — в Тульской, Рязанской, Липецкой областях, а также в Поволжье. Встречаемость низкая: по данным современных телефонных справочников, носителей не больше нескольких сотен на всю страну. Это говорит о том, что фамилия не возникла в разных местах одновременно, а имеет один локальный корень.

Словообразовательная модель проста: основа Мощ- + суффикс -ей (в прозвище) + притяжательный суффикс -ев. Более редкий вариант написания — Мощеёв (с ударением на последний слог) встречается в единичных случаях, но в большинстве документов закрепилось написание Мощеев с ударением на второй слог: Мощéев.

Таким образом, предок современных Мощеевых с высокой долей вероятности был церковнослужителем при мощах или, реже, просто сильным человеком, получившим соответствующее прозвище.