Фамилия Стрепелов образована от мирского имени Стрепел — так в старину называли человека, а не просто давали прозвище. В основе лежит диалектное слово «стрепел», которым обозначали птицу стрепета. Это небольшой, но быстрый обитатель степей и полупустынь, внешне напоминающий дрофу. Стрепет ведёт наземный образ жизни, ловко передвигается по земле, а при опасности не взлетает, а затаивается, плотно прижимаясь к земле среди чахлой растительности — покровительственная окраска делает его почти невидимым.

Имя Стрепел давали младенцу с практичным пожеланием: родители хотели, чтобы природа восприняла ребёнка как своего, а к нему перешли полезные качества этой птицы — быстрота, осторожность, умение слиться с окружающим миром. Такие имена от названий птиц и животных были распространены в древнерусской традиции: они служили оберегом и одновременно отражали надежду на то, что ребёнок унаследует черты своего «тёзки».

Суффикс -ов указывает на типичную модель русских фамилий: потомок человека по имени Стрепел со временем стал писаться как Стрепелов, то есть «сын Стрепела». География бытования фамилии, скорее всего, связана с южными регионами России — теми местами, где стрепет был обычной птицей и где слово «стрепел» могло звучать в живой речи. В северных говорах эта основа не встречается, что косвенно подтверждает южное происхождение фамилии.

Стоит отметить, что в некоторых говорах слово могло иметь и переносное значение — так могли назвать человека суетливого, быстрого или, наоборот, того, кто умеет вовремя «затаиться» и остаться незамеченным. Однако основная версия остаётся орнитологической: фамилия Стрепелов — редкий пример того, как название степной птицы закрепилось в родовом имени.