Фамилия Цельцов — одна из тех, где внешняя простота обманчива. На первый взгляд она кажется прозрачной (цель, целить), но на деле её корни уходят не в русскую, а в немецкую речь. Это типичная фамилия-переделка, которая возникла на стыке культур.

Основа — немецкое слово Ziel, то есть «цель», «мишень». В русском языке оно закрепилось в виде «цель» и дало ряд производных. Но фамилия образована не напрямую от существительного, а от прозвища или, что вероятнее, от фамилии немецкого колониста. В XVIII–XIX веках в Россию приезжало много немцев — ремесленников, военных, аптекарей. Их фамилии нередко русифицировали, добавляя окончания -ов, -ев, -ин. Так немецкая фамилия Ziel (Циль) или Zeltz (Цельц) превратилась в Цельцов. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Цельца».

Менее вероятная, но возможная версия — связь с русским словом «цель» в значении «прицел» или «метка». В таком случае прозвище Целец могли дать меткому стрелку. Однако эта гипотеза слабее: суффикс -ец в фамилиях часто указывает на уроженца местности (Тамбовец, Рязанец), а не на качество. К тому же форма Цельцов с мягким знаком («ль») чужда исконно русскому словообразованию от «цель»: было бы Целев или Целецкий.

Фамилия редкая, географически привязана к югу России и Поволжью — регионам, где в XIX веке существовали крупные немецкие колонии. Встречается в документах Саратовской и Самарской губерний. Носители Цельцовы, скорее всего, потомки немецких переселенцев, которые со временем полностью обрусели, но сохранили в фамилии память о своём происхождении. Сословной принадлежности одного шаблона нет: среди Цельцовых были и крестьяне, и мещане, и военные.