Фамилия Малышев — одна из тех, что образована напрямую от личного имени или прозвища. В её основе лежит слово «малыш», которое в древнерусской традиции было не просто ласковым обращением, а полноценным мирским именем. Такие имена давали детям до крещения, и смысл их был часто обережным или описательным. Малышом могли назвать младшего сына в семье — по той же логике, по которой младших детей называли Меньшик, Меньшой или Последний. Впрочем, не менее вероятно, что прозвище Малыш закреплялось за взрослым человеком невысокого роста или хрупкого телосложения. Обе версии имеют право на жизнь, и в конкретном случае определить, какая сработала, уже невозможно.

Суффикс «-ев» указывает на стандартную патронимическую модель: Малышев — это «сын Малыша». В русской ономастике эта модель одна из самых массовых, и фамилия Малышев входит в число распространённых, хотя и не так частотна, как Иванов или Смирнов. Исторические источники фиксируют однокоренные именования с XV века. Так, в трудах С. Б. Веселовского упоминаются Борис Васильевич Малой (конец XV века, Новгород) и крестьянин Малыга (конец XV века, Переяславль). Чуть позже, в 1569 году, в Ярославле встречаются Малышкины — Василий и Матвей Родионовичи. Эти примеры показывают, что основа «мал-» активно использовалась в русском имясловии на протяжении столетий.

Отдельного упоминания заслуживает дворянский род Малышевых. Он был внесён в VI часть родословных книг Смоленской и Тверской губерний. VI часть — это «древнее дворянство», то есть род, доказавший своё благородное происхождение до 1685 года. Это не значит, что все Малышевы — дворяне, но указывает на то, что среди носителей фамилии были и представители высшего сословия, сумевшие документально подтвердить свою родословную.

Из известных носителей фамилии стоит назвать Юрия Васильевича Малышева (1941–1999) — советского космонавта, дважды Героя Советского Союза. Он совершил два полёта в космос, в том числе на станцию «Салют-7». Его пример — наглядное свидетельство того, что за фамилией, образованной от простого и понятного слова, может стоять человек, чья биография выходит далеко за рамки бытового прозвища.