Фамилия Захарцов образована по одной из самых распространённых в русской ономастике моделей: от крестильного имени через отчество. Основа здесь — Захарец, уменьшительная или обиходная форма имени Захарий (церковнославянская версия древнееврейского Захария, «вспомнил Господь»). Суффикс -ец в данном случае выполнял ту же роль, что и -ка в именах вроде Ванька или Петька: он делал имя более простым, домашним, а иногда и пренебрежительным. Сын такого Захарца становился Захарцовым — буквально «чей? — Захарцев». Типичная патронимическая фамилия, которая закрепилась в XV–XVII веках, когда на Руси массово переходили от отчеств к наследственным фамилиям.

Интересно, что форма Захарец — не единственная уменьшительная от Захара. Были и другие: Захарка, Захарко, Захаря, Захарик. От каждой из них пошли свои фамилии — Захаркин, Захаренко, Захаров. Фамилия Захарцов выделяется тем, что суффикс -ец в русских фамилиях встречается реже, чем -ов или -ин, и часто указывает на северные или центральные регионы России, где такие формы имени были особенно употребительны. В южных и западных землях чаще использовали суффикс -енко (Захарченко) или -ук (Захарчук).

По сословному составу Захарцовы не были привязаны к какому-то одному кругу. Патронимические фамилии на -ов/-ев носили и крестьяне, и мещане, и духовенство. В некоторых случаях фамилия могла возникнуть и не от имени, а от прозвища: Захарцом могли назвать человека, который чем-то напоминал тёзку — внешностью, характером или привычкой. Но основная версия, самая прямая и подтверждённая массовостью подобных фамилий, — именно от имени Захарец.

Встречается фамилия сравнительно нечасто, но не является редкой. По данным переписей, Захарцовы рассеяны по всей России, с небольшим сгущением в Поволжье и на Урале. В документах XVII века уже фиксируются крестьяне с такой фамилией в Арзамасском и Нижегородском уездах. Это косвенно подтверждает, что корень фамилии — северо-восточный, оттуда она и распространилась дальше.