Фамилия Устеленцев — редкий случай, когда прозвище образовалось от глагола, а не от имени или профессии. В её основе лежит слово «устелить» — то есть покрыть, разостлать, выложить чем-то поверхность. Прямое значение прозвища Устеленец — «тот, кто устилает»: например, мастер, который настилал полы, крыл соломой крышу, укладывал снопы на току или стелил постель в барском доме. В русских говорах было и более узкое значение — «устеленец» могли называть человека, подбиравшего солому или сено для подстилки скоту.

Суффикс -ец в основе указывает, что прозвище родилось не в книжной, а в живой разговорной среде: так на Руси называли людей по действию или занятию (ср. кузнец, жнец, пловец). Фамилия же оформлена по стандартной патронимической модели на -ов: Устеленцев буквально значит «сын Устеленца». Встречается она почти исключительно на юге России и в Поволжье — в документах переселенцев XIX века фамилия фиксируется в Воронежской, Саратовской и Астраханской губерниях. Это наводит на мысль, что прозвище могло быть связано с ремеслом, востребованным в крестьянском хозяйстве степной полосы, где солома и камыш шли на кровли и подстилки.

Менее вероятная, но допустимая версия — связь с диалектным глаголом «устелить» в значении «уложить спать», «убаюкать». Тогда Устеленец мог быть прозвищем няньки или пестуна при детях. Однако эта гипотеза слабее, так как в говорах такой перенос почти не засвидетельствован, а в основе фамилий ремесленные прозвища встречаются гораздо чаще бытовых.

Фамилия Устеленцев не имеет отношения к церковным именам или географическим названиям — она полностью прозрачна по смыслу, но редка по словообразованию. Однокоренные фамилии (Устелимов, Устелов) в русском ономастиконе единичны, что делает Устеленцевых носителями уникальной модели, построенной на глагольной основе с суффиксом -ец.