Фамилия Истляева — женская форма фамилии Истляев, а та, в свою очередь, образована от прозвища или имени Истляй. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать корень «истл-», который сразу отсылает к глаголу «истлеть» — сгореть, обратиться в прах, исчезнуть. В древнерусском языке «истлый» означало «перегоревший», «рассыпавшийся», «ветхий до крайности». Прозвище Истляй могли дать человеку с измождённым, болезненным видом, либо тому, кто занимался пережиганием чего-либо — например, выжигал уголь или золу. Другая, менее вероятная версия связывает фамилию с тюркскими корнями, где «истле» могло означать «слушай», но для русской ономастики такое объяснение натянуто: суффикс -яй типичен именно для древнерусских прозвищ (Ветляй, Гниляй), а тюркские заимствования в этой модели редки.

Модель образования — суффикс -ев, который присоединялся к основе на -ай/-яй. В XVI–XVII веках такие фамилии часто фиксировались в северных и центральных русских землях, где прозвища с корнем «истл» встречались в писцовых книгах. Фамилия Истляев не относится к числу распространённых: её носители, скорее всего, происходят из одного очага — возможно, из бывших владений Новгородской или Вологодской губерний, где диалектная лексика сохраняла слово «истлый» в значении «трухлявый». Сословно предки Истляевых могли быть крестьянами или посадскими людьми, получившими фамилию по прозвищу, которое дали за внешность или род занятий. В современных справочниках фамилия не попала в списки самых частых, что подтверждает её локальный характер.