Фамилия Небеленов — редкий случай, когда основа читается не сразу. На первый взгляд в ней слышится отрицание «не» и корень «бел», что наталкивает на мысль о прозвище «Небелёный» — то есть неотбеленный, невыбеленный. В крестьянском быту так могли назвать человека за неопрятность, за то, что холсты или одежда оставались серыми, небелёными. Но это лишь одна, самая поверхностная версия.

Более вероятно, что в основе лежит слово «небел» — диалектное название рыбы или, что ещё правдоподобнее, искажённое «небель» (от «небыль» — небылица, выдумка). В северных и сибирских говорах «небелью» называли россказни, вздор. Тогда прозвище Небелен мог получить человек, любивший приврать или рассказывавший небылицы. Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: «чей?» — «Небеленов», то есть сын или потомок Небелена.

Словообразовательный разбор показывает, что суффикс -ен- в основе «Небелен» — редкий для прозвищ. Чаще встречаются формы на -яй, -ун, -уха. Это может говорить о том, что исходное слово было не прозвищем, а усечённой формой от более длинного имени, например, от Небелентий (гипотетическая народная переделка церковного имени, вроде Нестора или Неофита). Однако документальных подтверждений такому имени нет, и версия с прозвищем остаётся основной.

Фамилия Небеленов практически не встречается за пределами России. По данным переписей и телефонных справочников, её носители сосредоточены в центральных областях — Тверской, Ярославской, Костромской. Это косвенно подтверждает связь с северными говорами, где слово «небель» было в ходу. В южных регионах фамилия почти не фиксируется.

В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) фамилия не упоминается, что неудивительно: она редкая и не вошла в классические подборки. В современной России её носит, по разным оценкам, не более нескольких сотен человек. Это не массовая фамилия, а локальная, возникшая, скорее всего, в одной местности и распространившаяся оттуда.

Таким образом, Небеленов — это фамилия-загадка с вероятным значением «сын выдумщика» или «сын неопрятного человека». Первая версия (от «небель» — небылица) выглядит убедительнее, так как объясняет и редкую морфологию, и региональную привязку.