Фамилия Смолеев — один из тех случаев, когда на первый взгляд прозрачная основа таит в себе неожиданный поворот. Кажется, что всё ясно: корень «смол-» и суффикс «-еев». Но если бы фамилия происходила напрямую от слова «смола», мы бы с высокой вероятностью получили Смолов или Смолин. Суффикс «-еев» здесь не случаен и выдаёт иную, более редкую словообразовательную модель.

Вероятнее всего, Смолеев — это отчество от прозвища или неканонического имени Смолей. Такие имена на «-ей» в старину были распространены в северных и центральных русских землях (сравните: Борей, Ветрей, Копей). Смолей могли прозвать человека, имевшего отношение к смолокурению — ремеслу, которое на Руси было и прибыльным, и грязным. Смолу гнали из сосны, дёготь — из бересты, и мастера, занимавшиеся этим, часто получали прозвище по продукту своего труда. Не исключён и вариант, что Смолей — это мирское имя-оберег, данное «чёрному» ребёнку: считалось, что такое имя оттолкнёт от него злые силы.

Суффикс «-еев» в фамилии указывает на то, что основа оканчивалась на «-ей»: Смолей → сын Смолея → Смолеев. Это отличает фамилию от более частотной Смолин (от Смола) и Смоляков (от Смоляк). Географически фамилия Смолеев встречается рассеянно, но заметный след оставила в Поволжье и на Урале — в регионах, где смолокурение было одним из основных промыслов. В переписных книгах XVII века можно найти крестьян и посадских людей с этим прозвищем, но систематических данных о сословной принадлежности всех Смолеевых нет.

Встречается и версия, что фамилия могла возникнуть от топонима — например, от названия села Смолеево. Такие названия выводных деревень по имени первопоселенца встречаются нередко, но в данном случае это вторичный вариант: сначала появился человек Смолей, потом его деревня, а уже от неё — фамилия переселенцев. Так что основное, первичное значение фамилии Смолеев — «сын смолокура» или «сын человека по прозвищу Смолей».