Фамилия Битяев образована от прозвища Битяй. Чаще всего его связывают со словом «битюк» — так называли крупную, костистую и выносливую лошадь под извоз. Скорее всего, прозвище приклеилось к человеку крепкого, плотного, здорового сложения. Однако в псковских говорах у слова был иной оттенок: там Битяем могли назвать человека угрюмого, сердитого, молчаливого — то есть характеристика могла касаться не внешности, а характера.

Менее распространённая, но заслуживающая внимания версия выводит фамилию из тюркской среды. В её основе — имя Битя (или Бите), которое восходит к междометию «бетте!» — «баста!», «кончено!», «шабаш!». У многих народов встречаются имена со значением «остановка», «прекращение»: их давали детям, когда в семье умирали предыдущие дети, чтобы этим именем «остановить» череду смертей. Если принять эту версию, то фамилия Битяев несёт в себе не прозвищную, а охранительную, обереговую функцию — пожелание, чтобы деторождение на этом ребёнке завершилось благополучно.

Обе версии не противоречат друг другу: в разных регионах и в разное время фамилия могла возникнуть независимо — и у русских, и у тюркоязычных народов. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «чей?» — сын Битяя, то есть потомок человека с таким прозвищем или именем.