Фамилия Мурлецова — женская форма фамилии Мурлецов. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Мурлец. Разбирать фамилию стоит с двух сторон: с редкого суффикса и с возможного значения корня.

Суффикс -ец в русских фамилиях встречается нечасто. Обычно он указывает на принадлежность к местности («рязанец» — житель Рязани) или на уменьшительно-ласкательную форму имени (Владимир → Владимерец). В фамилии Мурлецов суффикс -ец, скорее всего, выполняет вторую функцию: он стоит после корня «мурл» и перед фамильным суффиксом -ов. То есть исходное прозвище Мурлец — это «маленький Мурла» или «сын Мурлы». Сама основа «мурл» связана с глаголом «мурлыкать» — издавать урчание, характерное для кошек. Прозвище Мурла или Мурлыка в старину давали человеку с мягким, спокойным нравом, который любил напевать себе под нос, или же, напротив, тому, кто постоянно ворчал, как рассерженный кот. В словаре В. Даля «мурла» — это также «рыло, морда», но в прозвищах чаще брали звукоподражательное значение.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с тюркским словом «мурза» (князь, знатный человек). Однако для перехода «мурза» в «Мурлец» нужно допустить сложные фонетические изменения, которые нехарактерны для русских фамилий. Правдоподобнее считать, что Мурлец — это чисто русское, «домашнее» прозвище, образованное от звука, который издает кошка. Фамилия Мурлецов (и Мурлецова) — типично крестьянская, севернорусская или сибирская по происхождению, так как суффикс -ец в фамилиях чаще фиксируется в Архангельской, Вологодской и Вятской губерниях. Носительница фамилии Мурлецова может считать своим предком человека, которого за привычку мурлыкать или за мягкий характер прозвали Мурлецом — уменьшительно от Мурла.