Фамилия Толменев — одна из тех, где за привычным звучанием скрывается неочевидная, но довольно прозрачная основа. Вопреки первому впечатлению, она вряд ли связана с каким-то «толменем» — такого слова в русском языке нет. Скорее всего, перед нами отчество от прозвища или имени.

Самый вероятный источник — диалектное слово «толма́ч» (толма́нить), означавшее переводчика, толкователя, человека, который объясняет что-то на двух языках. В старину толмачи были важны в торговле, дипломатии, на границах. В некоторых говорах «толманить» значило вообще «говорить, сказывать, растолковывать». От «толмач» через форму «Толмач» → «Толмачев» фамилия встречается часто. Но Толменев — это, скорее всего, тот же корень, но с изменением «ч» на «н» в произношении, что для русских говоров не редкость (ср. «скворечник» — «скворешник»). Или же исходное прозвище было «Толмен» — человек, который «толмит», то есть говорит невнятно, бормочет, или, наоборот, настойчиво втолковывает одно и то же. Глагол «толмить» (твердить, повторять) известен в северных и сибирских говорах.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с тюркским словом «толма» (вид похлёбки или кушанья) или с именем Толмас (Толмаш). Однако в русской антропонимии такие основы обычно дают фамилии на -ов (Толмасов), а суффикс -ев в Толменеве указывает на основу, оканчивающуюся на мягкий согласный или «й», то есть на «Толмень» или «Толмен». Это больше похоже на русское прозвище, чем на заимствованное имя.

Суффикс -ев (а не -ов) подсказывает, что в основе лежало слово или имя, заканчивавшееся на -нь или -й (в родительном падеже — «сын Толменя»). Сама фамилия — типичное русское отчество второго порядка: «чей?» — Толменев, то есть сын Толменя, внук Толмена. Носитель такой фамилии мог происходить из семьи, где предка звали Толменом или прозвали Толменем за манеру говорить, переводить или повторять одно и то же.

Географически фамилия редкая, встречается точечно, но с некоторой концентрацией в Поволжье и на Урале — регионах, где исторически было много контактов с тюркскими народами и где диалектные слова вроде «толмить» бытовали. В дореволюционных списках Толменевы фигурируют среди крестьян и мещан, что типично для отчеств от прозвищ.

Таким образом, Толменев — это «внук толмача» или «потомок того, кто толмит». Фамилия не аристократическая, но с живым бытовым корнем, который сразу даёт представление о занятии или особенности поведения предка.