Фамилия Пнтелеева — один из тех редких случаев, когда написание подсказывает больше, чем кажется на первый взгляд. В ней пропущена буква, и это не опечатка, а возможный ключ к происхождению. Скорее всего, перед нами вариант фамилии Пантелеева, где «а» выпала при записи или в устной речи — явление, знакомое диалектной фонетике: безударный звук мог редуцироваться до нуля, а писарь записал, как услышал. Такое «сокращение» встречается в документах XVII–XVIII веков, особенно в северных и сибирских говорах.

Основа фамилии — каноническое имя Пантелеймон, что с греческого переводится как «всемилостивый». В святцах это имя носил святой великомученик, почитаемый как целитель. В народной среде имя быстро адаптировалось: Пантелей, Пантя, Пантюха. От этих усечённых форм и пошли фамилии Пантелеев, Пантелеевский, а также её «облегчённый» вариант Пнтелеев. Суффикс -ев указывает на патроним: Пнтелеев — значит «сын Пнтелея» (то есть Пантелея).

Географически фамилия Пнтелеева, судя по редким упоминаниям в архивных записях, тяготеет к Русскому Северу и Уралу. В переписных книгах Вологодской губернии встречаются крестьяне с фамилией Пнтелеев — именно с пропущенной гласной, что закрепляло местное произношение. В центральных губерниях, где грамотность была выше, писали «Пантелеев». Так что носительница фамилии Пнтелеева может с высокой вероятностью вести род из тех краёв, где «аканье» переходило в полное исчезновение звука.

Социально фамилия почти наверняка крестьянская или посадская: дворянские роды Пантелеевых известны, но они всегда сохраняли полную форму. Пнтелеевы — это потомки тех, кто в XVIII–XIX веках числился в государственных или помещичьих крестьянах, ремесленниках или однодворцах. Прозвище или имя Пнтелей (без «а») могло закрепиться и как самостоятельное: в быту человека звали Пнтелей, и от этого имени образовали фамилию минуя полный вариант.