Возможно, прозвище Пензя восходит к украинскому слову «пензель» - «кисть». Следовательно, Пензей могли называть художника. Согласно другой версии, в основе этой фамилии лежит литовское слово penus - «тучный». В этом случае прозвище Пензя получил полный человек. Наконец, нельзя исключить, что фамилия Пензева связана с топонимом Пенза. В свою очередь, название реки Пенза ведет свое начало от индоиранского panzu «песок», «пыль» и переводится на русский язык как Песочная. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Пензя, со временем получил фамилию Пензева.