Фамилия Фролышев происходит от крестильного имени Фрол, народной формы церковного имени Флор, которое в переводе с латыни означает «цветущий» или «цветок». В русской традиции имя Флор (в быту — Фрол) было широко распространено, особенно в крестьянской и купеческой среде, чему способствовало почитание святых мучеников Флора и Лавра, считавшихся покровителями лошадей и земледелия. День памяти этих святых, 18 (31) августа, в народе называли «Фролы», и это имя стало одним из самых частых в дореволюционной России.

Модель образования фамилии — типичная для центральных и северных регионов России: к основе «Фрол» добавился суффикс -ыш-, который в русской ономастике часто указывает на принадлежность к младшему поколению или на уменьшительно-ласкательный оттенок. Сравните: «сын» — «сынишка», «малый» — «малыш». Таким образом, Фролышев — это буквально «внук или сын маленького Фрола», то есть потомок человека, которого в семье или общине ласково звали Фролыш (маленький Фрол, Фролик). Суффикс -ев в конце указывает на принадлежность («чей?» — Фролышев), что окончательно закрепило фамилию в патронимической форме.

Интересно, что фамилия Фролышев встречается реже, чем однокоренные Фролов, Фролкин или Фроликов, что делает её более редкой и локальной. Судя по географическому распределению, наибольшая концентрация носителей фиксируется в Вологодской, Архангельской и Кировской областях, а также в Поволжье. Это подтверждает гипотезу о происхождении в среде северно-русского крестьянства, где были сильны традиции прозвищных образований с суффиксом -ыш.

Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию не с именем, а с прозвищем Фролыга, которое могло относиться к человеку, занимавшемуся извозом или торговлей лошадьми (вновь отсылка к Флору и Лавру как покровителям коней). Однако в таком случае фамилия скорее приняла бы форму Фролыгин, а не Фролышев. Поэтому основной остаётся версия от имени Фрол через уменьшительную форму, что типично для русских фамилий, образованных от канонических имён, но с редким словообразовательным вариантом.