Фамилия Домышев образована от имени собственного и относится к распространенному типу русских фамилий. Её основа — мирское имя Домыш. В древнерусской традиции мирские имена часто заменяли или дополняли крестильные, и Домыш — как раз такой случай.

Скорее всего, Домыш — это одна из кратких форм славянского мужского имени Домаслав, которое ведет свое начало от слов «дом» и «слава». Таким образом, его можно перевести как «славящий свой дом (род)». Однако не исключено, что Домыш — это форма одного из христианских имен латинского происхождения, начинающихся на Дом-: Дометиан («Дометиев сын, потомок»), Дометий («укротитель, укрощающий»), Домн («господний, божий») или Доминик («воскресение»). Выбор между славянским и христианским корнем — классическая задача для этимолога, и в данном случае обе версии имеют право на существование, хотя славянская версия с «домом» для мирского имени выглядит естественнее.

Возможно, основатель рода Домышевых был человеком из простого сословия: мирские имена в крестьянской и посадской среде были обычным делом. Суффикс -ев указывает на стандартную модель образования русских фамилий: сначала появилось отчество Домышев («чей?» — сын Домыша), которое со временем закрепилось как фамильное прозвание. Таким образом, потомок человека по имени Домыш со временем получил фамилию Домышев.

О точном месте и времени возникновения фамилии Домышев в настоящее время говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был достаточно длительным. Тем не менее, фамилия Домышев представляет собой замечательный памятник славянской письменности и культуры — в ней соединились бытовая традиция именования и древние пласты языка, уходящие корнями в дохристианскую эпоху.