Фамилия Халлыев — один из характерных примеров тюркского ономастического пласта в русском языке. Её основа восходит к личному имени Халлы, которое в тюркских языках (туркменском, азербайджанском, турецком) означает «создатель», «творец» или «владыка». Это имя — арабо-персидское заимствование, связанное с эпитетом Бога (аль-Халлак — «Всесоздающий»), но в бытовой среде оно могло даваться мальчику как пожелание силы, удачи или как религиозно-окрашенное имя. Русский суффикс -ев присоединился к тюркской основе по стандартной модели: от имени Халлы образовали отчество, которое затем закрепилось как фамилия. Ударение, скорее всего, падает на второй слог — Халлы́ев, хотя в разговорной речи встречаются варианты.

Географически фамилия Халлыев наиболее распространена в Туркменистане и среди туркменской диаспоры, а в России — в регионах с заметной туркменской общиной (Астраханская область, Ставрополье, Москва). В русских документах она фиксируется с конца XIX — начала XX века, когда при переписях и паспортизации тюркские имена адаптировали под русскую фамильную модель. Интересно, что в исходном варианте фамилия могла писаться как Халлыев с двумя «л», что отражает долгий согласный в туркменском произношении. Встречается и упрощённое написание Халыев — это результат орфографической адаптации при записи в советских ЗАГСах.

Спорных версий происхождения у этой фамилии немного. Крайне маловероятно, что она связана с русским словом «халый» (устаревшее «хилый» или диалектное «пустой») — это было бы натяжкой, так как фонетика и ареал бытования указывают на тюркский корень. Не подтверждается и гипотеза о связи с калмыцким «хал» (река) — слишком далёкое значение и другая морфология. Таким образом, самая прочная версия — от имени-пожелания Халлы, что делает фамилию типичным примером восточного имени, обрусевшего через суффикс.

Если у предков носителей фамилии была сословная принадлежность, то, скорее всего, они относились к крестьянам или ремесленникам, так как в Туркмении фамилии по отчеству закрепились у всех слоёв населения, а не только у знати. Встречаются Халлыевы и среди потомков туркменских купцов, переселявшихся в Поволжье в XIX веке. Но точных данных о едином социальном корне нет — фамилия слишком распространена, чтобы привязывать её к одному сословию.