Основой фамилии Пелеев послужило церковное имя Пелей. По одной из них, эта фамилия восходит к редкому мужскому имени Пелей, которое в переводе с греческого языка означает «жребий». Согласно другой, менее правдоподобной гипотезе, фамилия Пелеев образована от прозвища Пелей, в основе которого лежит слово «пелева» - «шелуха и все части колоса, измельченные молотьбой; остается за ворохом, по отвейке зерна». Таким образом, это прозвище указывало на род деятельности предка: он молотил зерно. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Пелей, со временем получил фамилию Пелеев.