Фамилия Полынцов образована от прозвища, в основе которого почти наверняка лежит слово «полынь». Это одна из тех фамилий, где связь с растением лежит на поверхности, но не стоит торопиться с однозначным выводом — «травяная» фамилия могла означать и горькую долю, и едкий характер, и даже место жительства.

Модель образования здесь типичная для русских фамилий: основа «Полын» плюс суффикс -ец, который указывал на принадлежность к чему-то или на происхождение откуда-то. В данном случае -ец — это суффикс лица, и Полынец — это человек, которого прозвали Полынью. А затем к прозвищу добавился патронимический суффикс -ов, и получилась фамилия Полынцов, то есть «сын Полынца». Таким образом, фамилия трёхчленная: прозвище → отчество → фамилия.

Что могло значить прозвище Полынь? Самое прямое — горький, неуживчивый человек, «полынный», то есть с резким, неприятным нравом. Полынь в народной культуре — символ горечи и печали, поэтому прозвище могли дать тому, кто постоянно жаловался на жизнь или пережил тяжёлую утрату. Но есть и другая, более прозаичная версия: Полынью могли прозвать травника, знахаря, который лечил полынью, или же человека, жившего на пустоши, заросшей этой травой. В говорах «полынь» могла означать не только растение, но и «горькую пьяницу» — человека, который «горькую пьёт».

Интересно, что фамилия не очень распространена, и это наводит на мысль о её локальном происхождении. Скорее всего, она возникла в южных или центральных губерниях России, где полынь растёт особенно обильно. В отличие от фамилий Полынин или Полынов, которые могли образоваться от имени Полина (через народную форму Поля) или от слова «полынья» (прорубь), Полынцов имеет более чёткую «растительную» привязку и не связан с водной лексикой или женскими именами.

В исторических источниках эта фамилия встречается нечасто. Можно предположить, что первые носители — крестьяне или однодворцы юга России, где прозвища по растениям были особенно популярны. Фамилия не дворянская, не купеческая — она из народной среды, где меткое слово закреплялось за родом на века.