Фамилия Самчелеев — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Её основа, суффикс и звучание заставляют искать корни не в центральной России, а на южных и восточных окраинах русского мира.

Словообразовательная модель здесь нестандартная. Фамилия образована с помощью патронимического суффикса -ев, который присоединяется к основе, оканчивающейся на мягкий согласный. Но исходное слово — «Самчелей» — само по себе требует разбора. Вероятнее всего, это прозвище или некалендарное имя, которое можно разделить на две части: «сам» (в значении «самый», «свой») и «челей» (или «челейка»). В тюркских языках, особенно в чувашском, татарском и башкирском, слово «челей» или «чилей» имеет значение «холостой», «неженатый», «одинокий». Таким образом, «Самчелей» могло означать «самый одинокий» или «сам себе хозяин-холостяк» — прозвище, данное человеку, который долго не женился или жил обособленно.

Вторая, менее правдоподобная версия, связывает фамилию с русским диалектным словом «чело» (лоб, передняя часть). В этом случае «Самчелей» могло быть ироничным прозвищем «сам себе чело» — то есть человек, который сам себе голова, своенравный. Однако тюркская этимология выглядит убедительнее, учитывая, что суффикс -ев в фамилиях тюркского происхождения встречается часто (как русифицированная форма). Географически фамилия Самчелеев тяготеет к Поволжью и Приуралью — регионам, где веками шло смешение славянского и тюркского населения.

Сословный состав носителей этой фамилии, скорее всего, был крестьянским или однодворческим. В списках мещан и купцов она не встречается, что косвенно подтверждает её «низовое» происхождение — от прозвища, а не от имени святого или ремесла. В документах XIX века фамилия могла писаться как Самчелеев или Самчеляев, что отражает колебания в передаче мягкого звука «л».

Сравнение с однокоренными фамилиями — Челеев, Челейкин, Самчеев — показывает, что все они восходят к одному корню «челей» и распространены в тех же регионах. Уникальность Самчелеева в том, что он сохранил редкую приставку «сам-», которая в русских фамилиях почти не встречается в таких сочетаниях.