Фамилия Пеленёв образована по распространённой у славян модели с суффиксом -ев, который присоединялся к основе, оканчивающейся на мягкий согласный. В данном случае в основе лежит прозвище или нецерковное имя Пеленя. В старину так могли назвать ребёнка, которого туго пеленали, или же взрослого человека с медлительной, «пеленающей» походкой. Глагол «пеленать» известен в русском языке издавна, поэтому прозвище могло носить как шутливый, так и описательный характер.

Стоит рассмотреть и другую версию, связанную с диалектными словами. В некоторых говорах «пеленой» называли пелену, то есть покров, туман, пелену дождя. В таком случае прозвище Пеленя могло закрепиться за человеком рассеянным, мечтательным, словно смотрящим сквозь пелену. Эта гипотеза менее вероятна, но полностью исключать её нельзя — народная этимология часто подсказывает неожиданные повороты.

Сама фамилия фиксирует отчество: Пеленёв — сын Пеленя. Подобные именования, образованные от прозвищ с суффиксом -ев, широко представлены в ономастике восточных, западных и южных славян, что делает фамилию самобытным памятником славянской культуры. Аналогичные модели встречаются у множества русских фамилий, где мягкая основа требовала именно такого окончания, а не более частого -ов.

Безусловно, Пеленёвы могут по праву гордиться своей фамилией как ценным источником семейной истории. Передаваясь из поколения в поколение, она по сей день хранит память о происхождении предка — человека, получившего меткое прозвище. Однако процесс формирования каждой отдельной фамилии мог быть длительным и не всегда имел привязку только к одной местности. Окончательно говорить о точном времени и месте возникновения фамилии Пеленёв можно лишь на основании серьёзных генеалогических исследований, которые позволят проследить, где именно впервые упоминается это родовое имя.