Фамилия Муромцев прямо отсылает к прозвищу Муромец, которое в старину давали выходцу из древнего города Мурома. Город этот, основанный в 862 году, стоит на высоком левом берегу Оки, и его название, по наиболее убедительной версии, восходит к финно-угорскому слову «мурома». Переводится оно как «возвышенное место у воды» — точное описание местного ландшафта, который и определил имя целого племени, а затем и города.

Разбирая словообразовательную модель, видим типичный для русских фамилий путь: прозвище Муромец (с суффиксом -ец, указывающим на принадлежность к месту) плюс притяжательный суффикс -ев, дающий ответ на вопрос «чей сын?». Так сын, внук или более дальний потомок человека по прозвищу Муромец превращался в Муромцева. Фамилия закрепилась и передавалась уже по наследству, потеряв прямую связь с местом рождения предка.

Интересно, что прозвище Муромец не обязательно означало, что человек родился именно в Муроме. В XVI–XVII веках так могли назвать и того, кто подолгу жил в городе, вёл там торговлю или служил, а затем перебрался в другие земли. География фамилии это подтверждает: Муромцевы встречаются далеко за пределами Владимирской области — в Поволжье, в Сибири, в центральных губерниях, что говорит о широком расселении носителей прозвища.

Отдельного упоминания заслуживает связь с былинным богатырём Ильёй Муромцем. Хотя народная этимология часто сближает фамилию с ним, прямого родства здесь нет. Илья — персонаж эпический, а фамилия Муромцев — бытовая, «географическая», и возникла она независимо от былин, просто от названия города. Впрочем, эта ассоциация дала фамилии дополнительный героический ореол, который ощущается и сегодня.

В документах фамилия встречается с XVII века, преимущественно среди служилых людей и крестьянства. Муромцевы были и в среде духовенства, и в купечестве, что делает фамилию распространённой, но не однозначной по социальному происхождению. Носители её — потомки разных людей, объединённых лишь общим прозвищем предка, которое тот получил по месту своего происхождения или долгого жительства.