Фамилия Смелянцева в своей основе почти наверняка содержит указание на географическое происхождение рода, а не на личные качества предка. Наиболее убедительная версия связывает её с городом Смела в Черкасской области Украины, что на реке Тясмин. Основатель фамилии, вероятно, родился в этом городе или долгое время там жил, а затем перебрался на новое место, получив прозвище Смелянец — «выходец из Смелы». Такая модель образования фамилий по названию местности — одна из самых распространённых в русской ономастике, и здесь она работает безупречно.

Менее вероятна, хотя и существует, версия о происхождении от прилагательного «смелый» — «отважный, бесстрашный, решительный». В этом случае прозвище Смелянец дали бы храбрецу, не боящемуся трудностей. Однако эта гипотеза уступает топонимической по простоте и логике: прозвища от качеств характера чаще образуются напрямую — Смелый, Смельчак, — а форма с суффиксом -янец как раз типична для обозначения жителя определённой местности.

Суффикс -янец в основе, а затем -ев в окончании фамилии — характерная деталь. Патронимическая модель здесь наложилась на прозвищную: сначала был Смелянец, его дети стали Смелянцевыми, то есть «детьми Смелянца». Фамилия закрепилась в женской форме Смелянцева, как это часто случается, когда речь идёт о записи по матери или о замужней женщине.

Интересно, что фамилия сохранила архаичное написание с буквой «я» в корне, что прямо указывает на её украинское происхождение. В русском языке аналогичное слово звучало бы как «Смеловец» или «Смеляков», но форма Смелянцев закрепилась именно в том виде, в каком её принесли переселенцы с черкасской земли. Это делает фамилию своеобразным маркером миграционных потоков XVIII–XIX веков, когда жители Правобережной Украины активно осваивали южные губернии Российской империи.