Фамилия Коклюева образована от прозвища Коклюй. В русских говорах слово «коклюй» имело несколько значений, и чтобы понять, какое из них легло в основу фамилии, стоит присмотреться к региону её бытования. Чаще всего Коклюевы встречаются в Поволжье и на Урале, где «коклюем» называли закоренелого холостяка, бобыля, человека, который живёт один и не стремится обзаводиться семьёй. В этом значении прозвище давали либо неженатому мужчине, либо вдовцу, который после смерти жены так и не женился повторно.

Менее распространённая версия связывает прозвище с диалектным глаголом «коключить» — делать что-то неловко, с трудом, через силу. В таком случае Коклюем могли прозвать человека медлительного или неловкого в работе. Однако первое объяснение выглядит более убедительным: прозвища, отражающие семейное положение, в русской антропонимии встречаются часто (сравните Холостяков, Бобылёв), и Коклюев органично вписывается в этот ряд.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Коклюев — сын Коклюя. Модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на -й. Фамилия не является ни дворянской, ни особенно распространённой — её носители, скорее всего, происходили из крестьянской или мещанской среды, где подобные прозвища, метко характеризующие человека, передавались детям в качестве родового имени.

Если обратиться к ономастическим словарям, фамилия Коклюева не фигурирует в списках известных родов, не связана с историческими династиями или знаменитыми деятелями. Это делает её типичным примером «народной» фамилии, возникшей в гуще повседневной жизни и сохранившей память о характере или положении своего первого носителя.