Фамилия Малюсев образована от имени или прозвища Малюсь. В его основе лежит прилагательное «маленький». Скорее всего, Малюсем называли младшего ребёнка в семье — это была распространённая традиция давать мирские имена по порядку рождения. По другой версии, прозвище Малюсь закреплялось за невысоким, миниатюрным человеком и описывало его внешность.

Фамилия построена по типичной восточнославянской модели: к основе Малюсь добавили притяжательный суффикс -ев. В результате «Малюсев» буквально означало «сын (или потомок) Малюся». Интересно, что суффикс -ев, а не -ов, указывает на мягкую основу исходного имени (Малюсь — с мягким знаком на конце), что встречается реже твёрдых вариантов вроде Малюков или Малюгин.

В ономастике есть параллели: фамилии Малютин, Малюшкин, Малявкин образованы от тех же корней, что и Малюсев. Все они восходят к понятию «малый», но различаются суффиксами и диалектными формами. Фамилия Малюсев — одна из самых редких в этом ряду, что может говорить о её локальном бытовании, возможно, в западнорусских или белорусских говорах, где форма «Малюсь» встречалась чаще.

Точных сведений о сословной принадлежности первых носителей нет, но по модели образования это фамилия крестьянская или мещанская: в среде духовенства и дворянства такие «прозвищные» фамилии на -ев почти не встречались.