Фамилия Упалев — редкий случай, где корень слова не бросается в глаза и вызывает споры. Если отбросить суффикс -ев, остаётся основа «Упал». Самое очевидное объяснение — прозвище Упалый. В русских говорах так могли назвать человека по разным причинам: либо того, кто часто падал (неуклюжего, пьяного или больного), либо павшего в бою или от болезни. Слово «упалый» фиксируется в диалектах со значением «слабый», «обессилевший», «лежачий». В этом случае фамилия — типичное «прозвищное» образование, где суффикс -ев указывает на принадлежность: сын Упалого.

Есть и другая версия, менее очевидная, но лингвистически интересная. В основе может лежать не глагол «упасть», а древнее календарное имя Упал или Упала. В старых святцах встречается имя Упал (от греческого «гипатос» — высочайший, или от латинского «упало» — падать). Имя редкое, но в дореволюционных метрических книгах оно изредка попадается. Тогда Упалев — «сын Упала», и связь с падением здесь лишь звуковая, а не смысловая.

Суффикс -ев (а не -ов) указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или на -й. В данном случае — на мягкий -л. Такая модель типична для центральных и северных регионов России. Фамилия нераспространённая, географически привязана в основном к Поволжью и Вятке, где встречаются её носители. Встречаются и варианты написания — Упалов (с твёрдым суффиксом), но Упалев — более редкая и, возможно, более старая форма.

Известных исторических деятелей с этой фамилией нет, что только подтверждает её крестьянское происхождение. Фамилия не дворянская, не купеческая — типичная фамилия-прозвище, которая закрепилась за одним родом в конкретной местности. Если выбирать между версиями, то прозвищная — самая правдоподобная: слишком уж выразительное слово «упалый» для бытового именования человека.