Фамилия Мизюряев ставит перед исследователем загадку: её основа не лежит на поверхности. В русских фамилиях суффикс -ев обычно указывает на отчество или принадлежность, а корень «Мизюр» отсутствует в церковных святцах. Это значит, что в основе лежит не каноническое имя, а прозвище.

Самая вероятная версия связывает фамилию с диалектным словом «мизюра» или «мизюрь». В рязанских и тамбовских говорах так называли невысокого, щуплого или невзрачного человека. Слово могло означать и «плаксу», «нытика» — от глагола «мизюрить» (хныкать, капризничать). Таким образом, Мизюряем в крестьянской среде могли прозвать за внешность или характер.

Менее распространённая, но допустимая версия — связь с тюркскими языками. В некоторых тюркских наречиях «мизюр» означало «мелкий», «дробный». Учитывая, что фамилия бытует в Поволжье и на юге России, где исторически были контакты с тюркским населением, этот вариант нельзя исключать, хотя он менее убедителен, чем славянская диалектная основа.

Фамилия образована по стандартной модели: прозвище Мизюряй (с суффиксом -яй, характерным для прозвищ) плюс притяжательный суффикс -ев. Первоначально Мизюряев — «сын Мизюряя». Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или «й».

Фамилия редкая и локальная. Основной ареал — юг России, особенно Ростовская область, Краснодарский край, а также Тамбовская и Липецкая области. Это подтверждает диалектную гипотезу: именно в этих регионах слово «мизюра» было в ходу. Сословно фамилия, скорее всего, крестьянская или однодворческая — никаких указаний на дворянство в исторических документах не обнаружено.

В написании фамилии устойчива форма с одной «з» — Мизюряев. Вариант Мизюряев с двумя «з» встречается крайне редко и, вероятно, является ошибкой переписчиков или поздним искажением.