Фамилия Лямшев образована от прозвища или нецерковного имени Лямша. Основа здесь — глагол «лямшить», который в русских говорах имел двойное значение: «медленно работать, копаться» или, наоборот, «делать что-то с усердием, тянуть лямку». Второй смысл ближе к известному слову «лямка» — ремень или тесьма, которую тянут бурлаки или грузчики. Скорее всего, Лямшей в старину называли человека, который не гнушался тяжелой, тягловой работы — бурлака, чернорабочего или просто упорного труженика.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Лямшев буквально означает «сын Лямши» или «из рода Лямши». Это типичная модель русских фамилий, закрепившаяся в XV–XVII веках, когда отчества на -ов/-ев переходили в наследственные фамилии. Интересно, что фамилия Лямшев встречается в основном в северных и центральных регионах России — в Вологодской, Архангельской, Костромской областях. Это косвенно подтверждает связь с бурлацким промыслом, который был развит на северных реках.

Ударение в фамилии обычно падает на первый слог — Лямшев. В дореволюционных документах встречается вариант написания через «а» — Лямша, но современная орфография закрепила «е» в суффиксе. Родственные фамилии — Лямзин, Лямин, Лямов — образованы от тех же корней, но с разными суффиксами, что говорит о широкой распространенности прозвища в разных говорах.

Версия о происхождении от карельского или вепсского слова «лям» (глухой, неловкий) маловероятна: в русских говорах глагол «лямшить» имеет славянскую этимологию и не требует заимствований. Таким образом, носитель фамилии Лямшев почти наверняка потомок человека, которого в крестьянской среде уважительно или иронично называли Лямшей за его трудолюбие и выносливость.