Фамилия Трелюдов — редкий пример, где этимология прозрачна, но неочевидна. Её основа — не имя и не профессия, а числительное «три» в сочетании с глаголом «любить». Перед нами так называемая «семантическая» фамилия, образованная от прозвища-пожелания или прозвища-характеристики: Трелюд (Трилюд) — «тот, кто любит троих», или, вероятнее, «третий любимый» (третий ребёнок, третий сын). В русских говорах такие составные прозвища встречались нечасто, но устойчиво: ср. фамилии Трибрат, Трисвятский, Трегубов (от «три губы» — три гуляки).

Суффикс -ов указывает на стандартную патронимическую модель XVI–XVII веков: Трелюдов — «сын Трелюда». То есть прозвище Трелюд бытовало как личное имя-прозвище, а позже закрепилось за потомками. Географически фамилия тяготеет к южнорусским областям (Воронежская, Курская, Ростовская губернии), где такие «говорящие» прозвища были особенно живучи. В дореволюционных метрических книгах Трелюдовы встречаются среди государственных крестьян и однодворцев — потомков служилых людей, охранявших южные рубежи.

Любопытная деталь: в некоторых списках фамилию писали через «и» — Трилюдов. Это не ошибка, а фонетический вариант: в акающих говорах «трелюд» произносилось как «трилюд», и на письме отражали произношение. Однако нормативным стало написание через «е» — возможно, под влиянием церковнославянской традиции, где «тре» означало «три» (ср. «трегубый»).

Словообразовательно фамилия стоит в одном ряду с такими редкими типами, как Двулюбов, Шестилюбов, — это не ремесло и не географический признак, а личная характеристика, зашифрованная в цифре. Кого именно «любил» или «был любимым» первый носитель — мы не узнаем, но модель ясна: перед нами прозвище-числительное, которое перешло в фамилию без промежуточных этапов.