Фамилия Мурлычев происходит от прозвища или нецерковного имени Мурлыч. В русской традиции прозвища, связанные с кошачьими повадками, давали людям с мягким, вкрадчивым характером, любящим напевать себе под нос, или же тем, кто постоянно «мурлыкал» от удовольствия. В отличие от более грубых прозвищ, вроде Кот или Котофей, Мурлыч — это скорее ласкательное, уменьшительное прозвище, которое могло закрепиться за человеком из-за его привычки тихо, по-кошачьи выражать довольство.

Модель образования типична для русского севера и центральных областей: суффикс -ев присоединился к основе Мурлыч- (а не к Мурлык-), что указывает на то, что прозвище имело окончание на мягкий шипящий. В ономастике это не редкость: от «мурлыка» ожидали бы фамилию Мурлыкин, но форма Мурлычев говорит о том, что исходное слово было именно Мурлыч — возможно, так звали человека в семье или в деревне. Такие прозвища часто фиксировались в переписных книгах XVII–XVIII веков, хотя конкретных упоминаний Мурлычевых в ранних источниках мало.

Сам корень «мур-» звукоподражательный: он передаёт урчание, вибрацию. В русских говорах «мурлыкать» означало не только кошачье мурлыканье, но и негромкое пение, бормотание, а иногда — ворчание себе под нос. Поэтому предок-Мурлыч мог быть не только миролюбивым человеком, но и тем, кто постоянно что-то напевал, работая, или, наоборот, ворчуном, которого слышно, но не разобрать слов.

Фамилия редкая. Встречается в основном в Поволжье и на Урале, что характерно для поздних фамилий, образованных от прозвищ, не попавших в московские боярские списки. Сословная принадлежность Мурлычевых, скорее всего, крестьянская или однодворческая, без дворянских корней. В дореволюционных справочниках носители фамилии не фигурируют как крупные землевладельцы или чиновники — это фамилия простого человека, прозванного за привычку, а не за должность.