Фамилия Вайванцев — одна из тех, что сбивает с толку привычным уху окончанием. На слух она кажется типичной русской фамилией на -цев, но её корень выбивается из ряда Иванцов, Копейцев или Стрельцов. Основа «вайван» не имеет славянских параллелей, и это главная загадка.

Скорее всего, перед нами фамилия, образованная от прозвища или имени Вайван. Такое имя могло прийти из тюркских языков, где корень «вай» или «бай» означает «богатый», «господин», а «ван» — распространённый компонент в личных именах (ср. Айван, Байван). Встречается и версия, что Вайван — это искажённое крестильное имя Иван в диалектной записи, но это маловероятно: для такого перехода нет фонетических оснований, и фамилия Иванов и её производные (Иванцов, Ванеев) распространены повсеместно.

Формант -ев (в составе суффикса -цев) указывает на притяжательный характер: Вайванцев буквально означает «чей? — Вайвана», то есть потомок человека по прозвищу Вайван. Суффикс -цев характерен для фамилий, образованных от названий жителей по местности или от личных имён с окончанием на -ец. В данном случае «Вайванец» — человек, носящий прозвище Вайван, а его сын становился Вайванцевым.

Географически фамилия редкая и не имеет ярко выраженного ареала. В дореволюционных переписях она почти не встречается, что говорит о её позднем оформлении или малочисленности рода. В современной России носители Вайванцевых единичны, и их происхождение, скорее всего, связано с южными или восточными регионами, где были сильны тюркские контакты. Социальный статус предков определить сложно, но по модели образования — это фамилия не дворянская, а крестьянская или мещанская.