Фамилия Матлаев образована от прозвища Матлай, и в её основе лежат две разные версии, которые ведут к совершенно непохожим образам предка. Первая гипотеза связывает прозвище с украинским глаголом «матляти» — «много говорить, болтать». В этом случае Матлаем называли разговорчивого, общительного человека, который не любил молчать и всегда был в центре беседы. Прозвище указывало на особенность характера и поведения, а потому легко закреплялось за человеком в качестве основного именования. Такая модель типична для прозвищ, которые давали по яркой черте нрава, и она выглядит довольно правдоподобной, поскольку подобные «говорящие» прозвища встречаются в разных славянских традициях.

Согласно второй гипотезе, прозвище Матлай восходит к турецкому слову matla — «двустишие как вид стихотворной строфы в поэтических жанрах народов Востока». Если принять эту версию, то Матлаем могли прозвать поэта или сказителя, того, кто слагал или исполнял стихи. Здесь прозвище отражает не характер, а род занятий или дар человека. Эта версия интересна, но менее очевидна для славянской почвы: турецкое заимствование в прозвище возможно, однако требует допущения о тесных контактах с восточной культурой, что для многих регионов было редкостью.

Суффикс -ев в фамилии указывает на принадлежность потомку: Матлаев — сын Матлая. Такая модель образования типична для русских фамилий, где прозвище отца превращалось в наследственное имя семьи. Со временем прозвище Матлай перестало употребляться в быту, но сохранилось в фамилии, которую носит потомок того самого человека — болтливого соседа или восточного поэта. Выбор между версиями остаётся открытым, но украинский глагол выглядит более естественным источником для прозвища, которое бытовало в славянской среде.