Фамилия Лышев по своему происхождению неоднозначна, и у неё есть как минимум два объяснения, не связанных друг с другом. Первое — от прозвища Лыша, которое могло быть образовано от слова «лыщица» — так в некоторых говорах называли травянистое растение, чьи корневища использовали для мытья шерсти. В этом случае прозвище могло указывать на род занятий: человека, который занимался мытьём шерсти, называли Лышей. Или же, по старым народным верованиям, имя-оберег Лыша давали младенцу, чтобы природа приняла его как своего и передала ему полезные свойства растения.

Второе объяснение — топонимическое. На картах Российской империи встречались названия Лышнова, Лышный и Лышни, особенно много их было на Вятке. Например, деревня Лышнова в Яранском уезде, починок Лышный в Орловском уезде и ещё один Лышный — в Вятском. Фамилию Лышев мог получить выходец из такого места, и тогда она отвечает на вопрос «чей?»: сын человека из Лышного или Лышни.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ев присоединился к основе Лыш-. Если бы прозвище звучало как Лыш, а не Лыша, фамилия была бы Лышев, но и от Лыша она образуется по тому же правилу (сравните: Саша — Сашев, Гриша — Гришев). С точки зрения словообразования обе версии равноправны, и выбрать одну без точных сведений о конкретной семье невозможно.