Фамилия Милютис — редкий для России пример фамилии с литовским суффиксом -ис. В русском языке этот суффикс не встречается; он указывает на происхождение из балтийского ареала, скорее всего из Литвы или исторической Жемайтии. В литовской ономастике -is — типичное патронимическое окончание, которое в русской записи часто передаётся как -ис. Таким образом, Милютис — это не русифицированная, а сохранённая в исходном виде литовская фамилия.

Основа фамилии — Милют- — имеет два возможных объяснения. Наиболее вероятно, что это краткая форма от литовского имени Милюс (Milius), которое, в свою очередь, происходит от корня mil- со значением «милый, любимый». Второй вариант — связь со славянским именем Милюта, уменьшительной формой от Мил (Милослав, Милан и т.п.). В таком случае фамилия могла возникнуть на пограничных территориях, где смешивались славянские и балтийские традиции, и суффикс -ис «прирос» к славянской основе уже в литовской среде.

Географически носители фамилии Милютис сосредоточены в Литве и западных областях Беларуси, а также в Калининградской области России. В центральной России фамилия встречается редко и, как правило, связана с переселением литовцев или белорусов в XIX–XX веках. В некоторых случаях написание могло измениться при переходе в русскую среду: например, фамилию могли записать как Милютин, заменив окончание на более привычное -ин.

В сословном отношении предки Милютисов, скорее всего, относились к крестьянам или мелкой шляхте. Литовские фамилии на -ис редко встречались у дворянства высшего ранга, но могли принадлежать однодворцам или застенковой шляхте на территории бывшего Великого княжества Литовского. Точных сведений о конкретных носителях фамилии в исторических источниках мало, что характерно для нераспространённых фамилий балтийского происхождения.