Фамилия Венделев — одна из тех, что ставит исследователя перед выбором: либо перед нами вариант редкого западного корня, либо фамилия, в основе которой лежит местное прозвище, переосмысленное на русской почве. Однозначного ответа нет, но есть две версии, и одна из них заметно правдоподобнее.

Самая вероятная основа — прозвище Вендель. В русских говорах, особенно на северо-западе и в Приуралье, «вендель» (или «вентель») — это вид рыболовной снасти, похожей на морду или вершу. Такое прозвище могли дать рыбаку или, в переносном смысле, человеку, который «запутывает» дела, хитрит. Отсюда фамилия образована по типичной восточнославянской модели: на суффикс -ев (-ов) к основе, оканчивающейся на мягкий согласный. Таким образом, Венделев — буквально «сын Венделя». Модель продуктивна: есть множество фамилий от прозвищ из промыслового инвентаря (Неводов, Бреднев, Крюков). Эта версия логична и не требует привлечения экзотики.

Вторая гипотеза отсылает к немецкому корню Wende (поворот, изменение) или к имени Вендель (краткая форма от Венделин, которое восходит к древневерхненемецкому Wandal — вандал, или к этнониму «венды»). Фамилии Вендель и Венделе встречаются у немцев, и русский Венделев мог возникнуть из обрусевшего немецкого Вендель путём прибавления русского патронимического -ев. Однако в таком случае фамилия должна была бы сохранить ударение на первом слоге (Ве́нделев), тогда как в русской традиции оно чаще смещается на второй (Венде́лев). Кроме того, в немецкой среде фамилия Вендель (Wendel) не столь массова, чтобы объяснить её появление в русских документах.

С географией тоже не всё просто. Фамилия Венделев редкая. В дореволюционных справочниках и списках она почти не встречается, что говорит о её локальном бытовании. Следы ведут в основном в центральные губернии России и в Сибирь, куда фамилия могла попасть с переселенцами. Встречаются единичные упоминания в Тверской и Ярославской губерниях — как раз в зоне распространения слова «вентель» в значении «рыболовная снасть».

Сословная принадлежность носителей фамилии не прослеживается по открытым источникам: Венделевы не фигурируют в списках дворянских родов, купеческих гильдий или известных крестьянских династий. Скорее всего, это фамилия крестьянского или мещанского происхождения, что вполне соответствует версии с прозвищем от орудия труда.