Фамилия Васенцова — женская форма фамилии Васенцов, и её происхождение напрямую связано с мужским именем или прозвищем. Основа здесь — «Васенец», где корень «Вас-» восходит к крестильному имени Василий (от греческого «басилевс» — царь). Однако фамилия образована не напрямую от имени, а через уменьшительно-ласкательную или обиходную форму. Суффикс «-ец» в русской антропонимии XVI–XVII веков часто указывал на принадлежность к местности или роду занятий: «васенец» могло означать «человек из рода Васи», «сын Васи» или «тот, кто служит у Василия». Но есть и другая, более прозаичная версия: в северных и вологодских говорах «васенец» — это название ремесленника, который валял валенки (от «васенцы» — валяная обувь). Если так, то предок Васенцовых был скорняком или валяльщиком шерсти.

Суффикс «-ов» в мужской форме указывает на типичную русскую патронимическую модель: «чей?» — Васенцов, то есть «сын Васенца». Женская форма Васенцова сохраняет ту же основу без изменений. В отличие от фамилий на «-ин» (например, Васин), которые образуются от основ на -а/-я, модель на «-ов» здесь возникает из-за того, что основа «Васенец» заканчивается на твёрдый согласный. Это говорит о том, что фамилия сложилась в среде, где господствовала «овская» модель — характерно для центральных и южных регионов России, хотя прозвище могло прийти с севера.

Географически фамилия Васенцов зафиксирована в переписях преимущественно в Вятской, Пермской и Вологодской губерниях — как раз там, где валяльное дело было распространено. Встречается она редко, что делает её не массовой, а локальной. Интересно, что в одних и тех же деревнях могли жить и Васенцовы, и Васины — это показывает, как от одного имени Василий в народе образовались разные ответвления: с суффиксом «-ец» (Васенец) и без него (Вася). Фамилия Васенцова, таким образом, несёт в себе либо указание на ремесло, либо на принадлежность к конкретному роду, где главу семьи называли ласково-пренебрежительно — Васенец.