Фамилия Усольцев напрямую рассказывает о том, откуда родом был её первый носитель. Она относится к древнейшей группе славянских фамильных прозвищ, образованных от географического названия местности, выходцем из которой являлся предок. В основе лежит топоним Усолье — так на Руси называли поселения, где стояли солеварни. Таких мест было много: Усолье-Сибирское на Ангаре, Усолье в Пермской области, современный Сольвычегодск в Коми. Человек, переехавший из одного такого города или села, получал прозвище Усолец, а его потомки уже носили отчество-фамилию Усольцевы.

Сам топоним образован от слова «усолье» — места, где варили соль, где были соляные источники. В старину соль ценилась на вес золота, и поселения при промыслах были заметными торговыми и ремесленными центрами. Поэтому прозвище Усолец звучало не как «приезжий из глухого угла», а скорее как указание на человека из богатого и известного края.

Есть и другая, менее правдоподобная версия, которую иногда приводят в любительских словарях. Она возводит фамилию к диалектному глаголу «усолаживать» (солодить в меру, сполна) или к слову «усолонь» (тень, затенённое место). Но эта гипотеза не выдерживает критики: суффикс -ец в основе Усолец однозначно указывает на именование по месту жительства, а не по занятию или качеству. Глагольные и «теневые» значения не дают такой чёткой словообразовательной модели.

Модель фамилии проста и прозрачна: прозвище Усолец + стандартный русский патронимический суффикс -ев. В этом она родственна многочисленным фамилиям вроде Москвин, Тверитин, Казанец, которые тоже закрепляли за человеком его географическое происхождение. Суффикс -ев, а не -ов, появился из-за мягкого конечного согласного основы (Усолец — Усольцев).

О точном месте и времени возникновения фамилии говорить сложно: процесс формирования русских фамилий растянулся на несколько столетий, с XV по XVII век, и шёл в разных регионах неравномерно. Однако можно предположить, что фамилия зародилась в северных землях или в Приуралье, где соляной промысел был особенно развит. В переписных книгах Строгановых владений и солеварен Соликамского уезда такие прозвища встречались бы вполне закономерно, хотя документальных подтверждений именно для Усольцевых у нас нет.