Фамилия Муртеева — женская форма фамилии Муртеев, и её ключ к разгадке лежит не столько в русской, сколько в тюркской ономастике. Основа фамилии — мужское имя Муртаза (в русской передаче Мурте́й), которое происходит от арабского «муртада» — «избранный», «довольный». Это имя широко бытовало у татар, башкир и других тюркоязычных народов Поволжья и Кавказа.

Модель образования типично русская: к основе Мурте(й) добавили притяжательный суффикс -ев, означающий «чей?» — то есть сын, потомок Муртея. Фамилия закрепилась в среде крещёных татар или в русско-татарском пограничье, где происходила ассимиляция тюркских имён. Встречается она в основном в Поволжье — в Татарстане, Башкирии, а также в Оренбургской и Самарской областях, что подтверждает её региональную привязку.

Редкость фамилии в том, что она сохранила старую фонетическую форму: имя Муртаза в разговорной речи сократилось до Муртей, а не до более привычного Муртазин. Поэтому Муртеевы — это, скорее всего, потомки человека, которого в быту звали именно Муртеем, а не полным именем. Никаких иных версий, кроме тюркской, у этой фамилии нет: попытки связать её с русским глаголом «мурлыкать» или диалектным «муртей» (неповоротливый человек) — народная этимология, не подтверждённая источниками.