Фамилия Вышегородцева произведена от прозвища Вышегородец. Так называли человека, который родом из Вышгорода (или Вышегорода). В древнерусских землях было несколько поселений с таким названием, но самое известное — пригород Пскова, впервые упомянутый на рубеже XIV—XV веков. Этот Вышегород стоял на границе с Новгородской землёй и служил надёжной крепостью. Судя по документам, к концу XVI века он перестал числиться городом и, вероятно, пришёл в запустение. Потомок человека по прозвищу Вышегородец со временем получил фамилию Вышегородцев, а её женская форма — Вышегородцева.

Обратим внимание на суффикс. Модель «Вышегородец → Вышегородцев» образована по типичной для русских фамилий схеме: прозвище на -ец дало основу, а суффикс -ов указал на принадлежность («чей?» — сын Вышегородца). Редкость фамилии объясняется тем, что исходный топоним был локальным — не всякий выходец из Вышгорода получал устоявшееся прозвище, а сама крепость просуществовала недолго. Вариант написания с буквой «о» в корне (Вышегородцев, а не Вышгородцев) закрепил старую полногласную форму — «город» вместо «град».

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Вышгородский или Вышегородский чаще указывали на владельческую или служилую принадлежность (дворяне, получившие фамилию по месту службы), а Вышегородцев — на крестьянское или посадское происхождение, где прозвище давали по месту рождения без привязки к сословию.