Фамилия Пелесова — женская форма фамилии Пелесов, и её происхождение неочевидно на первый взгляд. В основе лежит прозвище или неканоническое имя Пелес, которое могло возникнуть несколькими путями. Самый прямой — от диалектного слова «пелесый», означающего «плешивый», «лысый» или, в некоторых говорах, «светлый, белесый». В этом случае прозвище Пелес дали человеку с заметной лысиной или очень светлыми волосами. Модель образования типична для русских фамилий: к основе на -с (Пелес) добавился суффикс притяжательности -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Пелеса). Суффикс -ов один из самых распространённых в центральной России, что делает фамилию типичной для северных и северо-восточных областей, где такие модели преобладали.

Есть и менее очевидная версия, связанная с географией. Фамилия могла возникнуть от названия населённого пункта вроде Пелесово или Пелесы. Такие топонимы встречаются в Ярославской и Костромской областях. Если предок переселился оттуда, его могли записать как «Пелесов» по месту прежнего жительства. Эта версия правдоподобна, потому что суффикс -ов часто образует фамилии от названий сёл и деревень, но требует документального подтверждения для каждой конкретной семьи.

Словообразовательная модель проста: корень «пелес-» плюс суффикс «-ов». Ударение в фамилии плавающее: в разговорной речи чаще ставят на второй слог (Пеле́сова), но в официальных документах встречается и на первый (Пе́лесова). Фамилия довольно редкая, не входит в сотни самых распространённых, что говорит о локальном происхождении — скорее всего, от одной или нескольких крестьянских семей, получивших прозвище за внешность или по названию родной деревни. Сословно предки почти наверняка были крестьянами или посадскими людьми, так как фамилии на -ов у дворянства формировались иначе.