Фамилия Пеленёв образована по типичной для славянских фамилий модели: от личного прозвища или имени (христианского или языческого) с помощью притяжательного суффикса -ев, который присоединялся к основе на мягкий согласный. В основе фамилии лежит прозвище Пеленя. Такие именования широко представлены в ономастике восточных, западных и южных славян, что говорит о древности самой модели.

Что могло означать прозвище Пеленя? Самая прямая версия — связь с глаголом «пеленать». Так могли назвать младенца, родившегося «в рубашке» (в плодных оболочках), что считалось счастливой приметой, или же просто ласково — малыша, которого постоянно пеленали. В этом случае фамилия Пеленёв — «сын Пелены», то есть потомок человека, носившего такое домашнее прозвище.

Вторая версия отсылает к диалектным значениям слова «пелена». В разных говорах так называли не только ткань для пеленания, но и широкую простыню, покров, а иногда и травяной покров земли. Прозвище Пеленя мог получить ткач, торговец полотном или человек, носивший просторную, широкую одежду. Слабее версия, возводящая основу к слову «пеленг» (морской термин), — она не находит поддержки ни в географии фамилии, ни в исторических документах.

Суффикс -ев указывает на происхождение от отчества или прозвища отца. Если основа оканчивалась на мягкий согласный или на -ь, использовали -ев, а не -ов. Пеленёв — буквально «чей?» — Пеленев, то есть принадлежащий Пелене. Ударение в фамилии чаще всего падает на последний слог — Пеленёв, что тоже характерно для прозвищных фамилий.

Интересно, что фамилия не получила широкого распространения и осталась относительно редкой. Это типично для прозвищ, которые не стали крестильными именами: они закреплялись за одной семьей и редко «размножались». Встречаются однокоренные варианты — Пеленев (без ё) и Пеленкин, но последний образован уже от другой формы того же прозвища.

Таким образом, Пеленёв — фамилия с прозрачной внутренней формой, восходящая к бытовому прозвищу. Её носитель мог быть потомком человека, которого в детстве звали Пеленей за связь с пеленанием, либо прозванного так за род занятий или особенности одежды.