Фамилия Метаршоев — редкий случай, когда географический корень почти наверняка вытеснил личное имя или прозвище. Основа здесь — топоним «Метар», название кишлака в Таджикистане или Афганистане. Такие фамилии на -шоев типичны для памирских народов, особенно для шугнанцев и рушанцев: суффикс -шоев (от «шо» — «шах», «господин», «владелец») присоединяли к названию места, указывая на выходца оттуда. Буквально Метаршоев — «господин из Метара» или «человек из кишлака Метар».

Если копнуть глубже, слово «метар» в некоторых иранских языках означает «граница», «рубеж». Тогда предок мог жить на окраине селения или на стыке земель, и прозвище закрепилось за родом. Однако для фамилий такого типа (с «шо») чаще берут не нарицательное слово, а готовый топоним: в Таджикистане и на севере Афганистана есть несколько мелких кишлаков с названием Метар, Метарв, Метардж. Носители фамилии, скорее всего, происходят из Горно-Бадахшанской области или приграничных районов Афганистана.

Модель образования — «топоним + -шоев» — характерна для шугнанской антропонимии. Она отличается от стандартной русской патронимической модели (-ов, -ев, -ин), но в советское время такие фамилии русифицировали, добавив окончание -ев. Поэтому внутренняя форма сохранила местный колорит, а грамматика стала привычной для русского уха. Других версий происхождения (от профессии или личного имени) у этой фамилии нет — все известные носители концентрируются в Таджикистане и диаспоре.

Встречается вариант написания с одной «с» — Метаршоев, но по правилам памирских языков ударение падает на последний слог: Метаршое́в. В документах фамилия закрепилась в 1930–1940-е годы, когда жителям Памира массово присваивали фамилии по месту жительства.