Фамилия Мыслевцев — редкий случай, когда за основу взято не имя и не профессия, а, скорее всего, прозвище, связанное с образом мыслей или поведением. Суффикс -евц- (вариант -овц-) в русских фамилиях указывает на принадлежность к роду человека, которого называли Мыслевец. Само слово «мыслевец» — нестандартное, его нет в словарях литературного языка. Скорее всего, так в народе называли человека задумчивого, погружённого в размышления, возможно, мечтателя или того, кого считали «себе на уме». В некоторых говорах «мыслете» (от названия буквы «мыслете» в старой азбуке) означало человека, который пишет или говорит замысловато, с выкрутасами, но это другая, менее вероятная версия.

Фамилия образована по продуктивной модели: прозвище Мыслевец → притяжательное прилагательное Мыслевцев (сын Мыслевца). Аналогично строились фамилии от прозвищ, оканчивающихся на -ец: Кузнецов (от кузнец), Стрельцов (от стрелец). Интересно, что в фамилии Мыслевцев корень «мысл-» не связан с профессией или ремеслом, что делает её антропонимом, отражающим внутреннее качество человека, а не его социальную роль.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным регионам России, где суффикс -евцев встречается чаще, чем на юге. В дореволюционных переписях носители фамилии зафиксированы в Вятской и Костромской губерниях. Встречается вариант написания с одной «с» — Мыслевцов, что связано с упрощением в произношении, но в документах чаще закреплён вариант с -евцев.

В отличие от фамилий, образованных от церковных имён (Иванов, Петров), Мыслевцев — чисто мирское прозвище, которое не прошло через календарную традицию. Это говорит о том, что предок носителя фамилии, скорее всего, был крестьянином или посадским человеком, получившим прозвище в быту, а не в церковной среде. Ономасты (например, Б. Унбегаун) относят такие фамилии к числу «говорящих» — они прямо указывают на характер или привычку человека, а не на его происхождение.