Фамилия Муртеев — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Первое, что бросается в глаза, — суффикс -ев. Он указывает на русскую патронимическую модель: фамилию образовали от личного имени или прозвища, оканчивающегося на мягкий согласный или -й. Основа здесь — Муртей. Но что стоит за этим именем?

Самая вероятная версия ведёт к тюркским корням. В татарском, башкирском и других тюркских языках есть имя Муртаза (или Мортаза), что значит «избранный», «угодный» (в религиозном контексте — «избранный Аллахом»). В русской среде это имя могло адаптироваться в просторечную форму Муртей — через замену окончания и редукцию гласных. Суффикс -ей характерен для народных вариантов имён: вспомните Матвей (от Матфей), Тимофей или просторечное Мурзей. Таким образом, Муртеев — «сын Муртея», то есть потомок человека, носившего имя Муртаза.

Менее вероятная, но возможная версия — от прозвища Муртей, связанного с диалектным словом «муртый» или «мурта». В некоторых говорах так называли угрюмого, нелюдимого человека, либо, наоборот, того, кто «мурлычет» — ворчит или напевает себе под нос. Однако эта гипотеза слабее: прозвище Муртей не зафиксировано в исторических источниках как распространённое, тогда как имя Муртаза хорошо известно в ономастике.

Географически фамилия тяготеет к регионам с сильным татарским и башкирским влиянием — Поволжье, Урал, отчасти Западная Сибирь. Муртеевы могли быть крещёными татарами или башкирами, принявшими православие, либо русскими, получившими фамилию от соседей-тюрков. В дореволюционных записях эта фамилия встречается редко, что говорит о её локальном бытовании.

Если сравнивать с однокоренными, то чаще встречается фамилия Муртазин — от той же основы, но с другим суффиксом. Муртеев — более редкий вариант, сохранивший старую разговорную форму. Носители этой фамилии, скорее всего, происходят из крестьянской или мещанской среды, где имена упрощали на слух.