Фамилия Палец — один из тех случаев, когда прозвище перешло в наследственное имя почти без изменений. В основе лежит слово «палец», и, скорее всего, первым носителем такого прозвища был человек с какой-то яркой особенностью рук: длинным, кривым или, наоборот, отсутствующим пальцем. Называли так и того, кто часто указывал пальцем, жестикулировал, или, по другой версии, мастера, работа которого требовала особой ловкости пальцев — например, портного, резчика или музыканта.

Модель образования здесь простейшая: бессуффиксная, без добавления -ов, -ин или других формантов. Это характерно для так называемых «прозвищных» фамилий, которые закрепились за крестьянами и посадскими людьми в XVI–XVII веках, особенно на севере и в центральной России. В официальных документах такую фамилию могли записать и с окончанием — Палец, и в форме Пальцев (как более привычной для русского уха). Обе фамилии — однокоренные, но Палец — более редкая и архаичная.

В ономастических справочниках фамилия Палец не имеет однозначной привязки к профессии или знатному роду. Версия о том, что так могли прозвать человека за «пальцем не тронь» (обидчивого) или за привычку грозить пальцем, тоже имеет право на существование, но менее убедительна: прозвища обычно давали по внешним, легко заметным признакам.

Географически фамилия встречается рассеянно, без явного гнезда. Её можно найти в старых переписях Смоленщины, Псковщины и Вологодчины, где бессуффиксные фамилии сохранялись дольше. В отличие от распространённых Пальцевых, носители фамилии Палец — это, как правило, потомки тех, чью фамилию не «обрусили» добавлением суффикса, оставив в первозданном, прозвищном виде.