Фамилия Давьялов — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Если отбросить случайные искажения при записи, её основа — личное имя или прозвище Давьял. В русских говорах и в документах XVI–XVII веков встречается имя Давыд (народная форма Давид), а также его производные: Давка, Давша, Давья. Форма Давьял могла возникнуть под влиянием тюркских языков, где суффикс -ял/-ал часто образует ласкательные или уменьшительные имена (сравните с именами Ахмет — Ахметьял, Исхак — Исхакьял). Таким образом, Давьял — это, скорее всего, ласкательный вариант от Давыд, распространённый в среде, где русские и тюркские языки контактировали веками: в Поволжье, Приуралье, на юге Сибири.

Суффикс -ов в фамилии стандартный, патронимический: Давьялов буквально означает «сын Давьяла». Фамилия образована по русской модели, но её корень выдаёт смешанную этническую среду. Встретить Давьяловых можно прежде всего среди русских, а также среди крещёных татар, башкир, мордвы — тех, кто носил русскую фамилию, но хранил в основе имя, адаптированное местным произношением.

Другая, менее вероятная версия связывает фамилию с прозвищем Давьяло от глагола «давить» — так могли назвать угнетателя, притеснителя или, наоборот, человека сильного, «давящего» авторитетом. Но слово «давьяло» не фиксируется в словарях русских говоров как устойчивое прозвище, а вот имя Давьял — реальный антропоним, засвидетельствованный в переписных книгах. Поэтому первая версия предпочтительнее.

Фамилия не относится к числу дворянских или купеческих — её носители, судя по разрозненным записям XIX века, были крестьянами и мещанами из центральных губерний и Урала. Известных публичных людей с фамилией Давьялов нет, что делает её типичной «фамилией одного рода» — без громкой истории, но с чёткой географической и языковой привязкой к зоне русского-тюркского пограничья.