Фамилия Митюкляева выделяется своей редкостью и нестандартным звучанием. В русской ономастике она стоит в ряду фамилий, образованных от прозвищ, которые были даны по внешности, поведению или роду занятий. Основа здесь — не церковное имя, а скорее прозвище Митюкля, которое могло иметь два основных объяснения.

Первая и наиболее вероятная версия связывает прозвище с глаголом «митюкать» или «митюлить» — диалектными словами, означавшими «мямлить», «говорить невнятно», «бормотать». В таком случае Митюкля — человек с неразборчивой речью, тихоня или, наоборот, тот, кто постоянно что-то невнятно ворчит. Суффикс -кл- в прозвищах часто придавал оттенок многократности или свойства (сравните: «вертля» от «вертеться», «копуша» от «копаться»). То есть Митюкля — это «тот, кто постоянно митюкает».

Вторая версия, менее распространённая, но не лишённая оснований, выводит основу из уменьшительной формы имени Дмитрий — Митя, Митюха, Митюня. В этом случае Митюкля — это просторечный, грубоватый вариант того же имени, вроде Митюха или Митюк. Суффикс -кл- здесь мог появиться по аналогии с другими прозвищами, превратившимися в фамилии (например, Козюля, Коряка). Однако такая модель (имя + -кл-) встречается реже, чем прозвищная от глагола, поэтому версия с «мямлей» выглядит убедительнее.

Фамилия образована по стандартной русской модели: прозвище Митюкля плюс притяжательный суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Вопрос о том, чей сын: Митюклин сын. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Митю́кляева, хотя в устной речи возможны колебания. Географически фамилия встречается в основном в центральных и северных областях России, где диалектная лексика лучше сохранилась, но точных данных о гнезде расселения нет.

Из-за редкости фамилии её носители не фигурируют в широко известных исторических хрониках или списках дворянства. Скорее всего, предки были крестьянами или посадскими людьми, получившими фамилию по уличному прозвищу. Нестандартное окончание на -яев (а не на -ов) делает её похожей на фамилии от прозвищ на -ля, -ря (например, Козляев, Коряев), что подтверждает прозвищное, а не патронимическое происхождение.