Фамилия Разноцвеева — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка не было обидным или ироничным. В отличие от многих «цветных» фамилий (Чернов, Белов, Краснов), которые часто указывали на цвет волос или кожи, Разноцвеев, скорее всего, получил своё прозвище за любовь к яркой, пёстрой одежде. В старину крестьяне и посадские люди носили в основном домотканое серое или белое полотно, и человек, который позволял себе щеголять в пёстром кафтане или сарафане разных цветов, сразу бросался в глаза. Его могли прозвать Разноцвет, а его детей — Разноцветовыми.

Модель образования фамилии проста: основа «разноцвет» плюс типичный русский суффикс притяжательности -ев (вместо -ов после мягкого согласного «т»). Форма Разноцвеева — это женский вариант, указывающий на принадлежность к роду Разноцвеевых. Двойная «е» в корне («цве-») — результат исторического чередования: древнерусское «цвѣтъ» дало современное «цвет», но в некоторых говорах и при словообразовании сохранялся старый корень «цве-» (ср. «цвести», «цветение»). Поэтому написание Разноцвеева, а не Разноцветова, — не ошибка, а архаичная, диалектная черта, закреплённая в документах.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России, где были сильны старые говоры с «цвеканьем» и где прозвища давали по внешним, легко заметным признакам. Встречается она крайне редко: по данным открытых телефонных справочников и архивов ЗАГС, носителей Разноцвеевых в России не более нескольких десятков человек, сосредоточенных в основном в Костромской и Вологодской областях. Это говорит о том, что род не разросся и, возможно, происходит из одного села или даже одной семьи, где прозвище закрепилось как наследственное имя.

Сословный состав предков определить сложно из-за малочисленности, но косвенные признаки указывают на крестьянское или мещанское происхождение: прозвище по бытовой детали, а не по роду занятий, и отсутствие дворянских гербов с такой фамилией. Вряд ли Разноцвеевы были духовенством — священникам яркая одежда не полагалась. Скорее всего, фамилия возникла в среде, где ценили ремесло и достаток: купить пёстрое сукно мог только небедный крестьянин или торговец. Так что Разноцвеев — это, по сути, «человек в пёстром», и прозвище это, в отличие от многих, звучало скорее с одобрением, чем с насмешкой.