Фамилия Леонтьэв — редкий вариант написания распространённой фамилии Леонтьев. Разница в одну букву (э вместо е) не меняет ни происхождения, ни значения, но сразу бросается в глаза: это, скорее всего, результат поздней орфографической записи или ошибки переписчика. В дореволюционных документах и в быту буква «ять» (ѣ) иногда путалась с «е», а в некоторых говорах «э» могло передавать редуцированный звук. Поэтому, если вы встретили фамилию именно в такой форме, велика вероятность, что она закрепилась в конкретной семье из-за местного произношения или неграмотности писаря при выдаче паспорта в XIX–XX веках.

Основа фамилии — каноническое мужское имя Леонтий. В православных святцах это имя греческого происхождения (Леонтиос — «львиный»). От имени Леонтий через стандартную патронимическую модель образовались фамилии на -ев: Леонтьев означало «сын Леонтия». Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный (ть). В случае с вариантом Леонтьэв суффикс тот же, но из-за буквы «э» создаётся ложное впечатление твёрдого произношения конечного согласного основы — на деле фамилия читается так же, как Леонтьев.

С точки зрения социальной истории, Леонтьевы (и их редкие орфографические двойники) не были исключительно дворянской фамилией. Имя Леонтий было распространено среди крестьян, купцов и духовенства. Поэтому предки носителя фамилии Леонтьэв могли быть кем угодно: от крепостного крестьянина до священника или мещанина. Дворянские роды Леонтьевых действительно существовали, но их представители фамилию не искажали — в старых родословных книгах пишут только Леонтьев.

Географически фамилия Леонтьэв нигде не образует компактного ареала. Встречается она точечно — в основном в записях XIX века из северных и центральных губерний России, где диалектное «эканье» было сильнее. Если сравнивать с однокоренными фамилиями (Леонтьевский, Леонтьевых, Леонтьевцев), то вариант с «э» — самый редкий и маргинальный. По сути, это та же фамилия, что и у тысяч Леонтьевых, но с маленькой исторической особенностью в написании, которая может рассказать о конкретном документе или говоре предков.