Фамилия Милютчев — редкий пример русской фамилии, которая строится не по привычной цепочке «прозвище + суффикс -ов», а через дополнительную ступень отчества. Если разобрать её до основания, получается: Милютчев — это сын Милютича, то есть внук Милюты. Такая модель образования называется отчеством второго порядка, и она встречается заметно реже, чем простые патронимы на -ов или -ин.

В основе фамилии лежит личное прозвище Милюта. Чаще всего его связывают с общеславянским корнем мил- и прилагательным «милый». В этом случае прозвище могло указывать на приятную внешность человека — «красивый, милый глазу». Однако в народных говорах у слова были и другие значения. В некоторых регионах Милютой называли человека маленького роста, а кое-где — слепого. Поэтому фамилия с равной вероятностью могла закрепиться за родом, где основатель выделялся либо добрым нравом, либо конкретными внешними чертами.

Особый интерес представляет суффикс -ич в середине фамилии. В русском языке отчества с этим суффиксом — Милютич, Иванович, Петрович — были широко распространены, но в фамилиях он встречается нечасто. Такая форма скорее указывает на западные славянские земли, в частности на Белоруссию, где отчества на -ич активно переходили в фамилии. Позже, при закреплении на русской почве, гласный «и» выпал, и форма упростилась до привычного Милютчев.

Точное место и время возникновения фамилии назвать сложно. Процесс формирования русских фамилий растянулся на несколько столетий, и крестьянские роды, к которым, вероятно, относились Милютчевы, получали наследственные именования позже дворянских. Но сама конструкция фамилии — с двойным отчеством и следом белорусского влияния — делает её ценным свидетельством того, как двигались и смешивались славянские традиции именования.