Фамилия Метляева хранит память о прозвище дальнего предка — Метляй. Это личное прозвище, а не крестильное имя, и именно от него по модели отчества с суффиксом -ев (форма «чей сын?» — Метляев) и пошла фамилия. Разбор простой: основа Метляй, суффикс -ев, окончание -а указывает на женскую форму, тогда как мужская ветвь носит фамилию Метляев.

Откуда взялось само прозвище? Есть две основные версии. Первая связывает его с нарицательным «метла». В «Толковом словаре живого великорусского языка» В. Даля метла определяется как «веник на палке, черене, для очистки дворов, улиц, для сгреба хлеба при молотьбе». Если следовать этой версии, Метляем называли человека по роду занятий: он мог работать на молотьбе, сгребая зерно, подметать улицы или же резать, вязать и продавать метлы. Такие «профессиональные» прозвища в старину были обычным делом — ремесло или занятие нередко становилось семейным именованием.

Вторая гипотеза ведет прозвище к украинскому диалектному слову «метло» — «место, удобное для охоты». В этом случае Метляем могли окрестить охотника, знающего угодья. Версия правдоподобна для южнорусских и украинских территорий, но для северных областей, где фамилия встречается чаще, более естественной выглядит связь с метлой и хозяйственными работами. Слабое место второй гипотезы в том, что она опирается на узкий диалект, тогда как «метла» понятна на всей территории расселения русских.

Схожие именования известны с давних пор. В исследованиях С. Веселовского упоминаются Игнатий Федоров Метлин (1417 год, Нижний Новгород) и Василий Леонтьев Метлин, земский судья (1556 год, Соль Вычегодская). Это показывает, что корень «метл-» активно использовался в прозвищах несколько веков назад, и Метляй вполне вписывается в этот ряд. Прозвище закреплялось за человеком как наиболее употребительное именование, а затем, когда у него появились дети и внуки, перешло в фамилию. Потомок человека по прозвищу Метляй со временем стал писаться Метляевым.

Любопытная деталь: суффикс -яй в прозвище придает оттенок действия или склонности. Подобные формы встречаются в русских прозвищах (ср. Болтай, Гуляй), и Метляй могло означать не просто «тот, кто работает с метлой», а человека, для которого это занятие было характерно, привычно. Так фамилия сохранила не только род деятельности, но и оттенок личной характеристики предка.