Фамилия Мтсов — редкий случай в русском ономастиконе. Её основа и суффикс указывают на то, что перед нами, скорее всего, не исконно русская, а адаптированная на русской почве фамилия. Суффикс -ов — самый распространённый в русском языке патронимический (отчества) или посессивный (принадлежности) показатель, типичный для фамилий, образованных от имён, прозвищ или профессий. Но корень «Мтс» в русском языке не встречается ни как слово, ни как имя.

Первое, что приходит в голову при анализе — это связь с грузинским или армянским миром. В грузинском языке есть слово «мтс» (მთა), означающее «гора». Форма «Мтсов» могла возникнуть при русификации грузинской фамилии типа Мтцелидзе, Мтварадзе или просто от прозвища Мтса («горец», «горный»). Русский суффикс -ов в таком случае заменил грузинский патронимический суффикс, что было обычной практикой в XIX—XX веках при записи фамилий в документах. Также возможно, что основа восходит к грузинскому имени Мтс, хотя такое имя не является распространённым.

Вторая, менее вероятная версия — это искусственное или канцелярское искажение. В метрических книгах или ревизских сказках писарь мог записать фамилию на слух, сократив или перепутав буквы. Например, фамилия Митсов (от Митя, Дмитрий) или Матсов (от Матвей) при неразборчивом почерке и последующей переписке могла превратиться в Мтсов. Однако для такого сжатия нет типичных фонетических закономерностей.

География фамилии сегодня крайне узкая. Мтсовы встречаются в основном на Северном Кавказе, в Ставропольском крае и Ростовской области — регионах с давними связями с Закавказьем. Сословная принадлежность предков неясна: если фамилия действительно горская, то носители могли быть как крестьянами, так и дворянами (в Грузии горские князья были нередки), но на русской службе эта фамилия не фиксируется в дворянских родословных книгах.

Таким образом, фамилия Мтсов — это, вероятнее всего, русифицированная грузинская фамилия, означающая «сын горца» или «принадлежащий к горе». Её редкость объясняется тем, что она не прошла долгую историю бытования в центральной России, а возникла на стыке культур.